茨城大学戦略的研究「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」

茨城大学工学部附属ライフサポート科学教育研究センター
２０１８年度報告書

茨城大学戦略的研究「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」
平成 30 年度報告書刊行にあたって
プロジェクト代表 増澤 徹
平成 28 年度より本プロジェクトは茨城大学重点研究から戦略的研究に変更となり, 今までの研究成果を本学の教育, 研究にフィードバックするプロジェクトとなりました. 平成 29 年度に行われた工学部・理工学研究科改組, 教育改革に伴い, 理工学研究科博士前期課程に機械
システム工学専攻が誕生しました. 本ライフサポート科学研究を教育に還元するため, 本機
械システム工学専攻に新たにライフサポート教育プログラムを設置しました. 本教育プログ
ラムは医学と工学の学際領域である医用工学, 福祉工学, 生体工学に関する高度科学技術を
博士前期課程で教育することでライフサポート科学領域に関わる高度専門技術者を養成するものであります. ライフサポート科学はメカトロニクスに代表される計測・制御工学やロボッ
ト工学, 情報工学をベースに人々の生活, 生命をサポートする科学技術です. よって, 本プ
ログラム修了者は医療関係のみならず, 従来の幅広い機械工学関係分野で人々の生活, 生命について知識が抱負な高度専門技術者としても活躍できるようカリキュラムを組んでいます.
平成 30 年度より本プログラムは開始されます. 関係諸氏の今までと変わりないご支援のほど,よろしくお願い申し上げます.
さて, 平成 30 年度に茨城大学から助成を受けている学術推進経費は, ライフサポート科学
教育研究センター講演会開催費用, 若手研究者の研究助成，大学院生の学会発表支援, 報告書作成費用に使用させていただきました.
平成 30 年度の研究業績は, 原著論文 42 編, 国際会議論文 9 編, 国内外での学会発表 134 件,
特許出願 3 件, 学会賞等受賞 14 件, 著書・解説 5 編, 競争的資金獲得 10 件, 採択科研費 14件でした.
今後は理工学研究科博士前期課程機械システム工学専攻ライフサポート教育プログラムを核にライフサポート科学の教育と研究推進を行っていく予定です. 今後共, 重ねて皆様のご
協力, ご指導を賜りたく, よろしくお願い申し上げます.

1「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」
プロジェクト参加教員
１）生命支援領域○心機能補助システムの研究開発
増澤 徹（機械シス・教授）、田中 伸厚（機械シス・教授）、木村 孝之（電電シス・准教授）
長山 和亮（機械シス・教授）、長 真啓（機械シス・助教）○薄膜技術による生体材料表面処理技術の開発
尾関 和秀（機械シス・准教授）、山内 智（物質・教授）、久保田 俊夫（物質・教授）

２）生活支援領域○福祉機器・パワーアシストシステムの開発
近藤 良（機械シス・教授）、北山 文矢（機械シス・助教）、
清水 年美（機械シス・准教授）、森 善一（機械シス・教授）、
井上 康介（機械シス・講師）、福岡 泰宏（機械シス・准教授）、
芝軒 太郎（情報・講師）○テラヘルツ、レーザ計測等による生体計測技術の開発
辻 龍介（電電シス・教授）

３）環境創出領域○最適・快適環境創出のための計測制御技術・評価技術の開発
稲垣 照美（機械シス・教授）、道辻 洋平（機械シス・准教授）、
湊 淳（応用粒子線・教授）、藤田 昌史（都市・准教授）、西 泰行（機械・准教授）、
李 艶栄（機械シス・講師）

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－目次－
1. 活動概要－6－

2. 研究報告

1. 「力学的側面からの血管構成細胞の老化判定技術の開発」－14－
2. 「微細溝基板上での正常血管細胞およびがん細胞の運動解析」－17－
3. 「小型5軸制御磁気浮上モータを用いた小児用磁気浮上人工心臓の高度化に関する研究」－20－
4. 「全置換型磁気浮上人工心臓の浮上安定性と流量バランス性能の向上に関する研究」－22－
5. 「複合低エネルギ生体組織接合技術を適用した冠動脈バイパス手術支援デバイスの開発」－24－
6. 「ソフトロボットのための多自由度不定形アクチュエータの基礎研究」－26－

3. プロジェクト業績

1. 活動実績, 講演会資料等－28－
2. 業績一覧
－78－

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1.活動概要5

ライフサポート科学教育研究センター 平成 30 年度活動計画・実施結果調書
１． 研究開発・資金獲得計画○実施計画（年度当初に、個人の活動以外の、センターとして実施する技術・研究開発に関する活動計画について、計画名・実施概要・実施予定時期・実施体制を記載してください。）＜活動内容，方向性の再検討＞
まず，今年 1 年間を使ってグループメンバー間で今後の活動の方向性や組織変更について協議を重ね，
下記計画をブラッシュアップしながら効率良く実施していく．
１． 計画名 高機能磁気浮上人工心臓ポンプの開発・2017-2019（１） 実施概要：
高機能磁気浮上型人工心臓の実用化のために，各種磁気浮上モータの設計，特性評価，
集積回路技術を用いた小型センサー，DLC 膜の成膜挙動の解析および人工心臓と血管組
織結合部の表面形状最適化による生体適合化の要素技術の確立を行う．
（２） 実施予定時期： 2018 年 4 月～2019 年 3 月（３） 実施体制
・ 責任者： 増澤徹
・ メンバ： 田中伸厚，木村孝之，尾関和秀，山内智，久保田俊夫，長山和亮，長真啓（４）資金獲得計画：
・ 科研費，JST，AMED など，特に大型外部資金獲得に向けて積極的に申請を予定
特に若手教員は「JST さきがけ（ライフイノベーション）」などにも積極的に申請していく．
（５）実施における課題：
実用化のための磁気浮上モータの小型化・高性能化，実際の生体組織・細胞を用いた生体適合化技術の高度化，動物実験，共同研究企業，臨床実験
２． 計画名 四肢障がい者のための歩行・生活支援システムに関する研究・2017-2019（１） 実施概要：
四肢障がい者のための移動・生活支援の基礎技術確立と試験・評価・再検討，脚支援シス
テム，高機能移乗機器，二関節ロボット，歩行ロボットなどの検討，評価を行う．
（２） 実施予定時期： 2018 年 4 月～2019 年 3 月（３） 実施体制
・ 責任者： 森善一
・ メンバ： 近藤良，清水年美，福岡秦宏，井上康介，芝軒太郎，辻龍介，住谷秀保，北山文矢，矢木啓介（４） 資金獲得計画：
・ 科研費，JST，などの外部資金へ積極的に申請を予定
特に若手教員は「JST さきがけ（ライフイノベーション）」などにも積極的に申請していく．
（５）実施における課題：
・運動機構の高出力軽量化
・四肢障がい者のための移乗をサポートする機器の開発
３． 計画名 最適・快適環境創出のための計測制御・評価技術の開発・2017-2019（１） 実施概要：
自然流体エネルギー利用機器の実用化に向けて，複雑非定常流れ場の解明に基づく高性
能・高信頼性化を図る．また，自動車交通の安全性向上，鉄道における安全運行・省メンテナ
ンスの実現を目指した研究を展開する．

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（２） 実施予定時期： 2018 年 4 月～2019 年 3 月（３） 実施体制
・ 責任者： 稲垣照美
・ メンバ： 道辻洋平，湊淳，藤田昌史，西泰行，李艶栄（４） 資金獲得計画：
・ 科研費，JST，などの外部資金へ積極的に申請を予定
特に若手教員は「JST さきがけ（グリーンイノベーション）」などにも積極的に申請していく．
（５）実施における課題：
・自然流体エネルギー利用機器の高性能・高信頼性化
・自動車交通における信号交差点場面運転支援システムの評価
・営業線鉄道車両のモニタリングデータの有効活用を目指した技術の構築
４． 計画名 ライフサポート技術を活かした萌芽的横断研究の検討・2018-2019（１） 実施概要：
上記３グループの技術的特色を活かし，生体を構成する細胞の高効率なエネルギー変換機能やフレキシブルな運動機能に着目した新規アクチュエータ技術開発を検討する．そして，今後，社会的ニーズが飛躍的に高まる特殊環境での精密作業（原子炉内検査や廃炉作業環境など）を高効率に実施できるロボット技術の開発へ展開していく．本件に関しては，昨年度から各グループのコアメンバらによる打合せを重ねてきているので，今年度は，その技術要素を具現化し，大型の萌芽研究費の獲得を目指す．
（２） 実施予定時期： 2018 年 4 月～2019 年 3 月（３） 実施体制
・ 責任者： 増澤徹
・ メンバ： 森善一，稲垣照美，長山和亮，他各グループのコアメンバ（４） 資金獲得計画：
・ 特に科研費・挑戦的研究（萌芽・開拓）や，CREST(ライフイノベーション，ナノテクノロジ
ー・材料，情報通信技術など)を始めとした萌芽的大型研究費の獲得を目指す．
（５）実施における課題：
・細胞構造およびその運動原理の理解
・細胞運動を模擬したアクチュエータ機構の考案
・個々のロボットから秩序ある集団運動を形成するアルゴリズムの考案○実施結果（中間報告時と年度末に、実施結果を記載してください。）
１． 計画名 高機能磁気浮上人工心臓ポンプの開発・2017-2019（１） 実施結果： 得られた成果、今後の課題など
高機能磁気浮上型人工心臓の実用化を目指し，各種磁気浮上モータの設計，特性評価（ポンプ特性，血液適合性評価，浮上インペラのダイナミクス評価）を進めた．また，人工心
臓と血管組織結合部の表面形状最適化による生体適合化の要素技術の確立のため，実際に血管細胞を使った実験も進めている．
（２） 資金獲得の結果： 申請・採択状況 （詳細は「業績一覧」に記載）＜採択状況＞
・科研費・基盤 B（継続）：1 件， 科研費・基盤 C（継続）：1 件， 科研費・若手 B（継続）：1 件
・AMED 若手「革新的医療機器創出支援プロジェクト」（新規）：1 件
・AMED-CREST（継続）：1 件
・その他（寄附金等）：3 件＜申請状況＞（詳細は「業績一覧」に記載）
科研費・基盤 A：1 件， 科研費・基盤 C：3 件， 科研費・挑戦的（萌芽）：1 件，

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科研費・若手：1 件， 科研費・新学術（公募）：1 件， その他（寄附金等）：2 件（３） 特筆すべき事項： （詳細は「業績一覧」に記載）
論文（英）：8 件， 論文（邦）：7 件， 論文（国際会議）：7 件
学会発表（国外）：9 件， 学会発表（国内）：61 件
２． 計画名 四肢障がい者のための歩行・生活支援システムに関する研究・2017-2019（１） 実施結果： 得られた成果、今後の課題など
四肢障がい者のための移動・生活支援の基礎技術確立と試験・評価・再検討，脚支援シス
テム，高機能移乗機器，二関節ロボット，歩行ロボットなどの検討，評価を行った．現在,（株）福祉用具サービスもんちゃん と共同で，逆進防止機構付き手動昇降ユニットの製品に向けた検討を行っている．
（２） 資金獲得の結果： 申請・採択状況 （詳細は「業績一覧」に記載）＜採択状況＞
・科研費・基盤 C（新規）：1 件， 科研費・若手 B（新規）：1 件， 科研費・若手 B（継続）：1
件，その他（寄附金等）：2 件＜申請状況＞
・A-STEP（試験研究タイプ）：1 件
・科研費・基盤 C：1 件， 科研費・若手（B）：2 件， その他（寄附金等）：2 件（３） 特筆すべき事項： （詳細は「業績一覧」に記載）
論文（英）：4 件， 論文（邦）：2 件， 論文（国際会議）：4 件
学会発表（国外）：1 件， 学会発表（国内）：20 件，解説：1 件，特許：1 件
３． 計画名 最適・快適環境創出のための計測制御・評価技術の開発・2017-2019（１） 実施結果： 得られた成果、今後の課題など
熱流体工学を中心とした研究課題に取り組んでおり，21 世紀を志向した環境配慮型高付加価値熱交換器やエネルギー機械（水車．風車）への応用を目指している．
（２） 資金獲得の結果： 申請・採択状況 （詳細は「業績一覧」に記載）＜採択状況＞
・科研費・基盤 C（継続）：2 件， 科研費・基盤 C（新規）：6 件， 科研費・若手（新規）：1 件
・その他（寄附金等）：3 件＜申請状況＞
・科研費・基盤 C（継続）：2 件， 科研費・基盤 C（新規）：2 件， 科研費・若手（継続）：1 件，
・その他（寄附金等）：3 件（３） 特筆すべき事項： （詳細は「業績一覧」に記載）
論文（英）：18 件， 論文（邦）：18 件， 論文（国際会議）：10 件
学会発表（国内）：92 件
４． 計画名 ライフサポート技術を活かした萌芽的横断研究の検討・2018-2019（１）実施結果： フレキシブルな運動機能を持つソフトロボット実現のために，柔構造（張力材）と剛構造（圧縮材）から構成され，自在に変形可能，かつ移動の実現可能性を有するテンセグリテ
ィ構造について調査した．テンセグリティ構造体の模型を作成し，変形メカニズムと移動への応用方法について調査，検討した．高度なフレキシビリティを付加するために，複数のテンセグリテ

8ィ構造体のモジュール化を提案し，構造体同士の連結方法について検討した．木材，ゴムからなるテンセグリティ試験機を製作し，モータ・プーリ機構により弾性体長さを変更することで，変形動作が可能であることを確認するとともに，設計に必要な弾性体のばね乗数，弾性体伸縮のためのアクチュエータの設計指針を明らかにした．今後，テンセグリティ構造体へ組み込むアクチュエータの選定，およびモジュール化の方法の決定，試験機製作の後，考案ソフトロボットの実現可能性を検証していく．
（２）資金獲得の結果： 今年度の申請は行わない．
（３）特筆すべき事項： 昨年度から各グループのコアメンバにより研究方針について打ち合わせを重ねている．今年度もテンセグリティ構造のアクチュエーションおよびモジュール化について打ち合わせを行っている．資金獲得に向け，新学術領域「ソフトロボット学」について調査を行っている．
その他（参考資料、報告書など）○研究紹介
名称：茨城大学工学部 研究室訪問交流会
担当：研究室公開
機械システム工学領域 教授 森善一
日時：2018 年 11 月 27 日
個別の研究開発活動、外部資金獲得状況、業績リストは、「重点研究報告書」をもって代替する。
（注）このページに収まらない場合は、必要に応じてページを追加する。

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２．人材育成○実施計画
１． 計画名 大学院博士前期課程ライフサポートプログラムの改良と展開（１） 実施概要： 改組後の大学院機械システム工学専攻にて発足したライフサポートプログラム
において，プログラムのコア科目（医用工学特論，デジタル制御特論，介助ロボット工学特論，生体機能計測学特論）を始めとした専門科目の見直しを図ることで２年後のプログラム
改良を目指す．さらにこれからの大学教育に期待されているリカレント教育へ対応するために，公開講座等の本学既存の仕組みを使った本プログラムの活用可能性も検討する．
（２） 実施予定時期： 2018 年 9 月～2020 年 3 月（３） 実施体制
・ 責任者： 増澤徹
・ メンバ： 近藤良，森善一，長山和亮，他（４） 資金獲得計画： 学内外での教育充実化プロジェクトへの申請（５） 実施における課題：
医療・福祉現場で実際の活躍する人達とって有効となるリカレント教育を如何にして具現化していくか，十分に検討していく必要がある．
２． 計画名 ライフサポート科学教育研究センター講演会の実施（１） 実施概要： 生活支援領域・環境創出領域からライフサポートロボティクスあるいはエコエネ
ルギー技術に関する著名な外部講師を承諾し，基調講演を開催する．今年度は，毎年日立キャンパスにて開催される日本機械学会・関東支部・茨城講演会と共催することで，特に他分野との融合研究促進を目指した先端技術の情報提供や，学生への教育効果の充実を目
指す．
（２） 実施予定時期： 2018 年 8 月 22 日
（３） 実施体制
・ 責任者： 増澤徹
・ メンバ： 清水年美，森善一，長山和亮，長真啓，他（４） 資金獲得計画：
日本機械学会・関東支部との共催経費負担（５） 実施における課題：
今後，日本機械学会・関東支部・実行委員会と本格的に交渉予定．
３． 計画名 青少年をターゲットにしたライフサポート科学技術の一般公開（１） 実施概要： 「エコフェスひたち」や「青少年のための科学の祭典」などに積極的に出展し，特に小中高生に対してライフサポート分野の科学技術をより身近に感じてもらえる活動を促進していく．併せて大学の高校インターンシップにも積極的に協力して技術公開することで，茨城大学のブランド力向上へ貢献していく．
（２） 実施予定時期： 2018 年 6 月〜12 月（３） 実施体制
・ 責任者： 稲垣照美
（４） 資金獲得計画： 「エコフェスひたち」や「青少年のための科学の祭典」主催への資金申請＆獲得（５） 実施における課題： 特になし
○実施結果（中間報告時と年度末に、実施結果を記載してください。）
１． 計画名 大学院博士前期課程ライフサポートプログラムの改良と展開
改組後の大学院機械システム工学専攻にて発足したライフサポートプログラムにおいて，プログ
ラムのコア科目（医用工学特論，デジタル制御特論，介助ロボット工学特論，生体機能計測学特論）を始めとした専門科目の見直しについて検討中．リカレント教育へ対応するために，公開講10

座等の本学既存の仕組みを使った本プログラムの活用可能性も，現在検討中である．
２． 計画名 ライフサポート科学教育研究センター講演会の実施について
講師： 樋口俊郎 先生（東京大学名誉教授）
内容： メカトロニクス・アクチュエータ技術を駆使したライフサポート技術の歴史について、「新アクチュエータとマニピュレーション技術の開発と産業応用」と題して，2018 年 1 月 11 日に茨城大学工学部にて講演会を実施した．教職員・学生を含めて 49 名の参加者があった．ライフサポート
に関する工学技術の講演に対するディスカッションの場を提供することで、参加学生に対する大きな教育効果があった．
３． 計画名 青少年をターゲットにしたライフサポート科学技術の一般公開
・2018 年 7 月 エコフェスひたち 2018 出展（稲垣）・2018 年 3 月 日立市環境審議会（第 3 次日立市環境基本計画策定） （稲垣）・2018 年 7 月 日立市環境審議会（第 4 次日立市環境基本計画策定へ向けた準備） （稲垣）・2018 年１2 月 2 日 青少年のための科学の祭典 日立大会への出展 （稲垣）
学外へ向けたライフサポート技術に関する研究を公開することで、参加学生に対する大きな教育効果があった．
その他（参考資料、報告書など）
個別の報告書がある場合は、本欄に資料名を記載すると共に、それを添付して提出する。

（注）このページに収まらない場合は、必要に応じてページを追加する。

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2.研究報告13茨城大学重点研究プロジェクト 「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」
ライフサポート教育研究センター

力学的側面からの血管構成細胞の老化判定技術の開発
Development of a technique to estimate vascular cell senescence in the mechanical viewpoint.
長山和亮，野上謙三
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Kazuaki NAGAYAMA and Kenzo NOGAMI
Micro-Nano Biomechanics Laboratory, Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University
1.はじめに血管や骨，皮膚などを形成している細胞は，ホルモン濃度の変化などの生化学因子だけでなく，引張や圧縮などの力学的な刺激に対しても応答し，形や構造，増殖性や運動性などを変化させる．このような細胞は，コラーゲンな
どの細胞外基質に張り付いて張力を発しており，張力の変化が様々な機能に影響を与えている．細胞の張力は，アクチン細胞骨格とモータータンパク質である II 型ミオシンを主体としたストレスファイバと呼ばれるタンパク質の線維によって調整されている．このストレスファイバは焦点接着斑と呼ばれるタンパク質複合体を介して基質とつながっており(1)，基質の変形がストレスファイバを介して細胞内に伝わり，機能調整に至ると考えられている．
ところで，細胞は老化すると，糖を分解する酵素である
β ガラクトシダーゼを上昇させ，染色体の末端にあるテロ
メアが短くなるといった特徴を見せる．また，動脈硬化の一種であるアテローム性動脈硬化症は，細胞周囲の力学環
境の変化だけでなく，細胞の老化と関連していることが知られている．しかし，細胞の老化が細胞の形や張力，運動能力といった機械的特性にどの程度の影響を与えるかは不明である (2) ．これらが明らかとなれば，複雑な老化判定
試薬などを利用せずに，個々の細胞の形や力，運動状態
を顕微鏡観察するだけで，細胞の老化を効率良く判定できる可能性がある．
そこで本研究では，細胞の老化によって細胞の形態・張力・運動能力がどのように変化するか明らかにすることを目的とした．今回は，特に血管を構成する平滑筋細胞を対象として細胞の老化に伴う形の変化を調査するとともに，微細加工基板を用いて個々の細胞の張力の変化を実測した．さらに，顕微鏡下で経時観察することによって，老化に伴う細胞の運動能力の変化を調査した．
2.実験方法2-1 試料細胞
試料細胞にはコスモバイオ社から購入したブタ大動脈由来血管平滑筋細胞を用いた．これらを 10%のウシ胎児血清を含む DMEM 培地中で 37℃，湿度 100%，5%CO2-95%Airの環境で増殖させて培養し，細胞がセミコンフルエントに達した時点で 1：4 の比率で継代した．なお，本研究では繰
り返し継代することで細胞の老化を促進させており，継代数で老化の進行度を，若い細胞（継代数 4-5），中程度の細胞（継代数 7-11），老化が進んだ細胞（継代数 17 以上）と分類して使用した．

142-2．細胞の形態計測
継代数が増えて細胞老化が進むことで，細胞の形態に変化が生じるか調査するため，汎用のプラスチックディッシ
ュに継代数 4，7，21（以下 P4，P7，P21）の細胞を播種した．
そして，以下の手順で細胞を蛍光染色し，細胞全体の形と核の形を調べた．すなわち，10%中性緩衝ホルマリンで細胞を固定し，0.5%TritonX で透膜過処理をした後，細胞全体の形状を調べるためアクチンフィラメントを Alexa Flour
488 Phalloidin （ Molecular Probes ） で 染 色 し ， 核 を
Hoechst33342（Molecular Probes）で染色した．染色後，倒立顕微鏡（IX71，オリンパス）にて，20 倍対物レンズで蛍光画像を撮影した．撮影した画像から，画像解析ソフトウェアの Image J を用いて，細胞全体と細胞核について，それぞれ，面積，長軸，短軸，Shape Index（以下 S.I.）を計測した．
ここで S.I.は真円度を表す指標であり，面積を A，円周を pとすると式（1）から求められる．S.I.は 0 から 1 の値で表され1 に近いほど完全な円に近づき，0 に近いほど細長い形状となる．
𝐒. 𝐈. =

𝟒𝛑𝑨
𝒑𝟐

(1)

2-3．細胞の張力計測
細胞老化に伴う細胞張力の変化を調べるため，ここでは，
継代数 5，7，17（以下 P5，P7，P17）の細胞を用いて比較した．細胞張力を計測するため，微細加工技術で作製したシリコーンラバー（Polydimethylsiloxane，PDMS）製のマイ
クロピラー基板を用いた．細胞の張力は nN オーダーの大きさであり，高い精度で計測するために，ピラーの寸法は
直径 3 µm，高さ 9 µm，中心間距離 9 µm のものを使用した．
ピラー先端のみに細胞を接着させるため，同じく PDMS 製の表面が平坦なスタンプを作製し，スタンプ表面に細胞接
着タンパク質であるフィブロネクチン溶液（Sigma）を滴下し，乾燥後にスタンプをピラー表面に押し付けフィブロネクチ
ンを転写した．その後，2%ウシ血清アルブミン（Sigma）によるブロッキング処理を施し，ピラーの側面や底面への細胞接着を阻害した状態で細胞を播種した．
播種後，細胞がピラー基板上に十分に広がっていることを確認し，倒立顕微鏡で 40 倍対物レンズを用いてピラー先
端に焦点を合わせ，位相差画像を撮影した．撮影した画像から，Image J を用いて細胞が接着していない箇所のピラー（力が加わっていない）の先端画像を撮影しピラーの原点を求めた．
ここで，正確に力を計測するために重要となるピラー原茨城大学重点研究プロジェクト 「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」
ライフサポート教育研究センター

点を決めるため，Image J のプラグインである自動位置合わせ機能（Stack Reg）を用いた．さらに位置合わせを正確にするため，原点からの移動量を計測画像の細胞が接着していないピラーを複数選択後，自動輝点追跡機能（TrackMate）で輝点追跡をすることで求め，その平均を誤差として定義した．
そ の 後 ， 細胞 が 接着し て いる ピラ ー を選 択し ， Track
Mate でピラー先端の輝点追跡をすることで，x 方向，y 方
向のピラーの変位を求めた．求めた変位から前述の誤差を引いて各ピラーの撓み量δxn，δyn を求め，先行研究(3)で用いられたピラーのバネ定数（26.51 nN/µm）を乗ずることで，各ピラーの張力 Fxn ，Fyn を求めた．その後，各ピラーの張力の和から細胞全体の x 方向，y 方向の張力 Fx，
Fy を求め（式（2）），さらにこれらの二乗和の平方根を算出することで細胞全体の張力 Fall を定義して求めた（式（3））．

(2)

(3)
2-4．細胞の運動計測
老化の進行により細胞運動能力に変化が生じるか観察するため，継代数 4 および 11（P4，P11）の細胞を平坦なプ
ラスチックディッシュに播種した．細胞運動の様子をタイム
ラプス観察するため，倒立顕微鏡に顕微鏡ステージ設置
型インキュベータ（STXG-IX3WX-SET，TOKAI HIT）を取り付け，培養環境（37℃，5%CO2-95%Air）を保持しつつ，20 倍対物レンズを用いて位相差画像を 12 時間撮影した．
撮影した画像に対し Image J で細胞の輪郭を抽出し，その重心を計測した．撮影開始を 0 時間として 12 時間まで 1
時間ごとに計測し，その変位を細胞の移動量として求め，
12 時間の細胞の総移動量を評価した．
3.結果と考察
まず，継代数に伴う，血管平滑筋細胞と核の形態変化について示す．蛍光顕微鏡で撮影したアクチンフィ
ラメントと核の蛍光画像（図 1）から得た細胞形状の計測結果（表 1）をみると，現時点では，それぞれの継代数にて細胞の形状のバラツキが大きく，面積，長軸，短軸，S.I.の全ての項目で有意な差がみられなかった．しかし，平均値を比べると，老化が進んだ P21の細胞では，他の群に比べて細胞の長さが 20 μm ほど短く，細胞の幅が 5 µm 以上大きくなっていた．このことから，血管平滑筋細胞の老化が進行すると，細胞形状の極性を失い，細長く伸展しにくくなる可能性がある．また，核の形状の計測結果（表 1）をみると，細胞形状のバラツキに比べ，そのバラツキは比較的小さ
く，核の面積と長軸では有意な差がみられた．核の面
積は P4 の若い細胞と比べると，P7，P21 の老化が進んだ細胞で 50 µm2 ほど大きくなり，長軸も 2 µm 以上大きくなっていた．よって，細胞の老化が進行すると核の長軸が伸びて，面積が増加していくと考えられる．
次に，マイクロピラー基板を使って計測した細胞張力の結果を示す．マイクロピラー上でもいずれの細胞も広がって張力を発揮している様子が見られた（図 2）．
老化が進むにつれて細胞の張力が徐々に低下していく
傾向が見られ，十分に老化が進んだ P17 の細胞では，他の群と比べて張力が有意に低くなり，特に若い P5の細胞と比較すると張力が半分ほどになる結果が得られた．
これまでに，若齢と老齢のサルから採取した血管平滑筋細胞の弾性率を原子間力顕微鏡で計測した結果，老齢のサルの細胞の方が硬くなっていたという報告(4)があり，老化によって細胞内の張力も増加するのではないかと考えられてきた．しかし，本研究のように継代培養によって細胞を老化させた場合には，細胞張力が顕著に低下した．先行研究では実際の血管組織から摘出直後の細胞を用いており，細胞そのものが分裂回数によって老化していく影響だけでなく，組織中のコラーゲンやエラスチンなどの細胞外基質の材料特性が変化するといった複合的な影響が，細胞の硬さに作用したと考えられる．特に，近年では，細胞が基質の硬さをセンシングして機能を変化させることが多数報告されていることを考慮すると，先行研究は，そのような影響が含まれた研究結果だったと言える．一方で，純粋に細胞分裂の回数が進むことだけに着目すると，細胞は老化に伴い張力を減少させ，軟化していくものと考えられる．
最後に，細胞の運動をタイムラプス観察した結果について述べる．現状ではまだ，十分に老化が進んだ P17以上の細胞のデータは得られていないが，12 時間での細胞の総移動量（図 4）をみると，有意差はみられていないものの，若い P4 の細胞に比べて老化が中程度まで進んだ P11 の細胞で 20 µm ほど小さくなった．さらに老化が進んだ P15 の細胞では，若い細胞に比べて運動量が半減することが分かった．前述の細胞張力と同様に，細胞の老化が進行すると細胞の運動能力が低減していく可と考えられた．
(a)

(b)

(c)

Fig. 1 Typical example of fluorescent images of actin filament (green)
and nucleus (blue) in vascular smooth muscle cells at passage 4 (a),passage 7 (b), and passage 21 (c).
Table 1Morphology of vascular smooth muscle cells and their
nuclei during cell senescence. (mean±SD)

Cell

NucleusPassage

Area (μm 2)

Major (μm)

Minor (μm)

S.I.

P4 (n=15)5384±2037

146±4250.1±22.0

0.27±0.11

P7 (n=20)5229±2626

140±4548.6±19.0

0.30±0.12

P21 (n=20)5059±2164

119±4855.3±16.1

0.30±0.12

P4 (n=15)234±4620.7±3.2

14.3±1.5

0.87±0.04

P7 (n=20)283±51 *24.0±3.4 *15.0±1.7

0.84±0.05

P21 (n=20)281±61 *23.1±2.5 *15.5±2.5

0.86±0.04*P<0.05 vs. P4

15

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ライフサポート教育研究センター

謝辞：本研究の一部は日本医療開発機構・革新的先端
研 究 開 発 支 援 事 業 （ AMED-CREST ） ， 科 研 費(17H02077)，および内藤記念科学奨励金の援助のもとに行われました．ここに記して謝意を表します．

Fig. 2 Typical example of images of vascular smooth muscle cells on
the micropillar substrate.

Fig. 3 Changes in the total mechanical tension of vascular smoothmuscle cells during cell senescence.

Fig. 4 Total migration distance of vascular smooth muscle cells for 12hours.

4.結論
本研究では，ブタ大動脈由来血管平滑筋細胞を対象に，細胞の老化によって，細胞や核の形態ならびに細胞張力と運動量がどのように変化するのかバイオメカニクスの観点から詳細に調べた．細胞老化が進行すると核の面積，長軸が大きくなることを明らかとした．老化の進行によって細胞張力が著しく低減し，運動能力も減少することが分かった．このような老化にともなう細胞の機械的特性の変化に関するデータは，再生血管構
築や人工血管との結合部分の安定化において，重要なデータとなる．
今後は，細胞の機械的特性に加えて，細胞外基質の機械的特性にも注目し，基質の硬さなどが細胞老化の進行にどのような影響を与えるか調査予定である．

16【参考文献】
1) 長山和亮，松本健郎，“細胞のバイオメカニクス：組織再生に向けたメカノトランスダクションの理解とその制御”，人工臓器，Vol．42，No．3 (2013), pp205-208.
2) Tracy MC, et al, “Endothelial Cell Senescence
Increases Traction Forces due to Age-AssociatedChanges in the Glycocalyx and SIRT1” Cell Mol
Bioeng, Vol. 8, No. 1 (2015), pp63-75.
3) Nagayama K, et al, “Heterogeneous response of
traction force at focal adhesions of vascular smoothmuscle cells subjected to macroscopic stretch on a
micropillar substrate”, Journal of Biomechanics, Vol.
44, No. 15 (2011), PP2699–2705

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微細溝基板上での正常血管細胞およびがん細胞の運動解析
Migration analysis of vascular cells and cancer cells on the micro-grooved substrates
長山和亮，半沢達也
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Kazuaki NAGAYAMA and Tatsuya HANZAWA
Micro-Nano Biomechanics Laboratory, Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University
1.はじめに近年の生体工学分野では細胞に引張や流体せん断な
どの動的な力学刺激を加えると，細胞の形態や機能を変化すること知られてきている．例えば，培養した血管内皮細胞に流体せん断を加えると，流れの方向に細胞が伸長・配向すること(1)や，細胞の剥離部に流体せん断刺激を負荷すると剥離部の再生が促進されること(2)などが報告されている．
一方，動的な力学刺激のみならず細胞外基質の硬さの違いなどの静的な力学刺激も，細胞の形や運動，機能に影響することが指摘されている．例えば，ラット肝臓上皮細胞を弾性率の異なる基板上で培養すると，基板弾性率がより高い基板上で細胞面積が大きくなることが報告されている(3)．また，間葉系幹細胞を弾性率の異なる基板上で培養すると，その弾性率の違いに応じて，軟らかい基板上では神経系細胞，硬い基板上では骨系細胞，中間程度の硬度の基板上では，筋系の細胞に分化が進むことも報告されている(4)．このような静的な力学刺激を適切に利用す
れば，細胞の運動を制御して，様々な細胞を効率良く分類できる可能性がある．
ところで最近では，静的な力学刺激を与える基板として，
μm オーダーの微細な溝を有する基板が使われ．溝に沿って細胞を配列させると，平坦面に比べ移動速度が大きくなるが，溝方向に垂直に配列した細胞では移動速度が小
さくなることが報告されている(5)．
そこで，本研究では，このような微細溝の機械特性を利用して細胞の運動を制御し，様々な細胞を分類できる技術を確立することを目的とした．
2.実験方法2-1 試料細胞
試料細胞には，正常組織由来細胞として，ブタとラットの2 動物種の血管平滑筋細胞を使用し，比較として癌組織
由来の細胞も使用した．具体的には，コスモバイオ社から購入したブタ胸大動脈由来の平滑筋細胞(PASM)，ATCCから購入したラット胎児胸部大動脈由来平滑筋細胞(A7r5，
CRL-1444)，理化学研究所から購入したヒト子宮頸部癌細胞株(HeLa)を用いた．PASM 細胞と HeLa 細胞については非動化済みの 10%ウシ胎児血清を含む DMEM 培地を使用し，A7r5 細胞については非動化しない 10%ウシ胎児血清を含む DMEM 培地を使用し，37℃，5%CO2-95%Air の環境で継代培養した．

172-2．運動解析のための PDMS 微細溝の作製
本研究では表面に微細な溝を有する基板を形成するために，シリコーンゴムの一種であるポリジメチルシロキサン(PDMS)を用いて作製した．まず，プラズマエッチング装置(SEDE-GE，メイワフォーシス)で親水化処理をしたガラスボ
トムディッシュにシリコーンエラストマ原液と硬化剤(SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER KIT ， Dow
Coming)を 10：1 の割合で混合し滴下した．気泡を除くために 30 min 間の真空引きをして脱気し，1 cm の正方形に切り取った 2 µm ピッチの微細な溝を有する 偏光シート(No.115-813，レプリカ 500，Kenis)を硬化前の PDMS に被せ，定温乾燥機にて 60°C で 4 h 焼き固めた．その後，偏光シートを剥がし，PDMS 表面に微細溝を形成した(微細溝基板)．比較として，同一の PDMS 材料の平坦な基板も準備した(平坦基板)．
2-3．原子間力顕微鏡による PDMS 微細溝の表面形状・弾性率解析
PDMS 微細溝の機械特性を評価するために，生物顕微鏡組み込み型の原子間力顕微鏡(Nano Wizard4, JPK，以下 AFM)を使用した．この AFM では試料表面をカンチレバ
ーで押込み，得られるたわみ量を光てこ方式で検出して，力と変形量の関係(フォースカーブ)を得る．本研究では，
フォースカーブにヘルツの接触弾性理論の近似式(1)をフィッテングすることで，微細溝との接触点ならびに弾性率を
求めた．

（１）
ここで，F は計測した力，E は試料の弾性率，αはカンチレ
バーの探針頂角の半角の値，νは試料のポアソン比，δ
は試料の押込み量である．今回使用したカンチレバー(BL-AC40TS-C2，Olympus)の探針頂角が 35ºであるため
αは 17.5º，νは非圧縮性材料と仮定し，値は 0.5 とした．
今回は 30 µm×30 µm の溝基板範囲を 128×128 pixelの分解能で走査し，一点にあたり数 10 ms の速度で連続押込み計測して，試料の表面形状マップと弾性率マップを得た．

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2-4．細胞の運動計測
PASM，A7r5，HeLa の 3 種の細胞を PDMS 製の微細溝
基板と平坦基板に播種した．その後，インキュベータ内で1 日培養した．それらの細胞を倒立型蛍光顕微鏡(Olympus ， IX71) と 顕 微 鏡 ス テ ー ジ 用 イ ン キ ュ ベ ー タ(STXG-IX3WX-SET ， TOKAI HIT) を 用 い て ， 37 ℃ ,5 %CO2-95 %Air の環境を保ち，電子増倍型 CCD カメラ(C9100-12，浜松ホトニクス)で 10 min ごとに合計 12 時間タイムラプス観察して撮影した．なお，顕微鏡画像は位相差モードで，20 倍の対物レンズを使用して撮影し，CCD カメラの露光時間は 100 ms，ゲイン値は 100 とした．
2-5．細胞の運動計測
タイムラプス観察で取得した細胞画像を用いて，細胞の運動軌跡・運動速度を求めた．画像解析ソフトウェアの
ImageJ を解析に用いた．細胞画像の輝度を自動で調整しつつ，手動で細胞の輪郭をなぞって計測することで細胞の形状重心座標を取得した．計測は 30min ごとの画像で行った．微細溝の方向を X 方向と定義し，観察開始時の細胞の座標が原点となるように，時間経過により移動した細胞の座標から観察開始時の座標を減算した．さらに，式(2)，(3)から X と Y 方向それぞれの変位量を算出し，式(4)，(5)によって変位量の総和を観察時間で除算して X と Y 方向について速度を算出した．
𝐷𝑥𝑘 = |𝑥𝑘+1 − 𝑥𝑘 |𝐷𝑦𝑘 = |𝑦𝑘+1 − 𝑦𝑘 |

(2)
(3)

𝑛

1
𝑣𝑥 = ∑ 𝐷𝑥𝑘
𝑡

(4)

1
∑ 𝐷𝑦𝑘
𝑡

(5)

𝑘=0
𝑛

𝑣𝑦 =

𝑘=0

3.結果と考察PDMS 微細溝基板を AFM で計測した高さマップと弾性率マップを図 1 に示す．形成された溝の幅は約 2 µmであり，深さは約 150-200 nm であった．溝の表面形状は比較的綺麗なサインカーブ状で，基板の弾性率については，平均弾性率が約 90 MPa であり，最大で約 200
MPa だった．しかし，弾性率マップの方は高さマップのように顕著な規則的パターンはみられなかった．
微細溝基板と平坦基板での細胞運動の軌跡の結果を図 2 に示す．溝の方向を X 方向として表記した．まず，PASM 細胞の運動に注目すると，溝基板上では，溝方向である X 方向に沿って直線的な運動していた(図 2(a))．
一方で，平坦基板上ではランダムな移動を見せ，半径100 µm 程度の円内に収まっているように見えた(図2(b))．A7r5 細胞も，微細溝基板上では，溝に沿って進むものが多いものの，PASM 細胞ほどその傾向はみら
れず，X 方向に進むと同時に Y 方向に斜めに移動するような細胞が見られた(図 2(c))．平坦基板上では A7r5
細胞も，やはりランダムな運動となり，半径約 50 µmの円内に収まっていた．これらの血管平滑筋細胞に比べて，がん細胞である HeLa 細胞では，微細溝上でやはり盛んに移動するが，溝方向に進む現象はみられず，
比較的ランダムに移動した(図 2(e))．そして平坦基板上になると，HeLa 細胞の移動量が極端に減少するように見えた(図 2(f))．
これらの細胞運動データから定量的に算出した細胞運動の平均速度を図 3 に示す．細胞種と基板の表面形
状ごとに X 方向(図 3(a))，Y 方向(図 3(b))での平均運動速度を示した．微細溝基板上での細胞の運動をみると，2 種類の血管平滑筋細胞(PASM，A7r5)ともに，溝の方向である X 方向の運動速度が Y 方向に比べて有意に高く．特に PASM 細胞では，X 方向と Y 方向の平均運動速度の差が約 14 µm/h となり，A7r5 細胞よりも溝に沿って顕著に移動することが分かった．一方，HeLa 細胞では，平坦基板上に比べて微細溝上で運動速度が大きくなる傾向が見られたが，X 方向と Y 方向の運動速度に有意な差は現れず，ほぼ等しい運動速度となった．
微細溝基板上の血管平滑筋細胞(PASM，A7r5)と HeLa細胞では，運動性が異なる結果となった．
さらに，同じ血管平滑筋細胞でも，動物種によって違いが生じる興味深い結果が得られた．すなわち，平坦基板上と微細溝上での運動速度を比較すると，X 方向に関して，PASM 細胞は約 6 µm/h ほど微細溝上の細胞の方が速くなったが，有意差は現れなかった．これに対し A7r5 細胞では約 14 µm/h ほど微細溝上の細胞が速くなり，有意差が現れた．また，Y 方向の速度に注目すると，PASM 細胞では微細溝によって Y 方向の移動が抑制されているのに対し，A7r5 細胞では逆に，平坦基板上よりも微細溝基上での速度の方が大きくなった．
基板の表面形状を変化させると，血管平滑筋細胞間でも動物種によって運動性が異なった．
以上をまとめると，正常な組織由来の血管平滑筋細胞では，癌組織由来の HeLa 細胞に比べて，微細な溝の影響によって溝方向への運動が促進されていると推測される．特に PASM 細胞では，溝に沿っての運動が顕著であるが，運動速度そのものは平坦基板上とあまり変化がみられなかった．一方，A7r5 細胞では，平坦基板
上よりも溝基板上で運動そのものが活発になり，溝に沿って運動するだけでなく，溝をまたぐような運動も見せると考えられる．また，HeLa 細胞については，微細溝に沿った運動はほとんど生じないが，微細溝上では，運動が活発になり運動速度が向上すると考えられる．

Fig. 1
Typical atomic force microscopy (AFM) images．Surface
topography (a) and young’s modulus (b) of the polydimethylsiloxane(PDMS) micro-grooved substrate．

18

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4.結論
本研究では，PDMS 製の微細溝基板を作製して，2種類の動物種由来の血管平滑筋細胞(PASM，A7r5)と，癌組織由来の細胞(HeLa)を対象に，微細溝基板上での細胞運動を詳細に調べた．PASM 細胞は，溝に沿って顕著に運動するが，運動速度は平坦基板上と変わらなかった．A7r5 細胞も溝に沿って運動したが，その傾向は PASM 細胞よりも弱かった．しかし，運動速度そのものは，平坦基板上よりも溝基板上で顕著に上昇することが分かった．HeLa 細胞では溝に沿った運動がほとんど生じないが，溝上で運動が活発になり運動速度が向上することが分かった．これらのことから，基板の微細な表面形状を変化させることで，細胞種の運動性の違いによって細胞を分類できる可能性が示唆された．今後は，このような細胞ごとの運動性の違いを生じさせているメカニズムを明らかにするために，細胞運動の調整に密接に関与すると考えられている細胞骨格や焦点接着斑などの構造や分布の違いを詳細に調査していく予定である．
謝辞：本研究の一部は日本医療開発機構・革新的先端
研 究 開 発 支 援 事 業 （ AMED-CREST ） ， 科 研 費(17H02077)，および内藤記念科学奨励金の援助のもとに行われました．ここに記して謝意を表します．
Fig. 2

Trajectories of cells，(a)PASM on grooved substrate，(b)PASM on
flat substrate，(c)A7r5 on grooved substrate，(d)A7r5 on flat substrate，(e)HeLa on grooved substrate，(f)HeLa on flat substrate．All trajectories
were overlaid on same origin of each cell type and substrate.

Fig. 3 Average cell velocity，(a) X direction and (b) Y direction．
A significant difference test was conducted between the same cell types
or the same topography substrate.
.

19【参考文献】
1) (1) M. J. Levesque and R. M. Nerem， The Elongation
and Orientation of Cultured Endothelial Cells in
Response to Shear Stress. J. Biomech. Eng.，107 (4)，341-347，1985．
2) (2) Joji Ando et al., The Effect of Fluid Shear Stress on
the Migration and Proliferation of Cultured Endothelial
Cells Microvascular Research，33 (1)，62-70，1987．
3) (3) Pelham RJ Jr and Wang Y，Cell locomotion andfocal adhesion are regulated by substrate flexibility，Proc Natl Acad Sci USA ， 94(25) ， 13661-13665 ，
1997．
4) (4) Engler AJ, Sen S, Sweeney HL, Discher DE: Matrix
Elasticity
5) Directs Stem Cell Lineage Specification. Cell, 2006;
126 (4): 677-689.
6) (5) Hong Nam Kim et al．，Effect of orientation anddensity of7) nanotopography in dermal wound healing，Biomaterials，
2012．

小型 5 軸制御磁気浮上モータを用いた小児用磁気浮上人工心臓の高度化に関する研究
Improvement of Pediatric Ventricular Assist Device using 5-DOF Control Compact Maglev Motor
増澤徹，織原涼雅
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Toru Masuzawa, Ryoga Orihara
Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University
1. 緒言

ペラとステータ間のエアギャップ，永久磁石厚さ，ステータの心臓移植までの橋渡しや心臓機能の半永久的補助を目的とし突極寸法を再設計した．浮上インペラに配置された永久磁石とて，人工心臓が臨床応用されている．近年では，小児補助循環

モータステータ間のエアギャップを 1.5 mm から 1.3 mm，永久への期待が高まり，小児用の補助人工心臓の開発，適用が試み

磁石厚さを 1.0 mm から 0.8 mm に減少させ，過度な負ばね剛性

られている．本邦でも体外設置型の拍動流式小児用補助人工心の増加を抑えつつ，磁気回路の磁気抵抗を低減させて電磁石励臓である EXCOR Pediatric が 2015 年 6 月に承認された．
しかし，

磁により発生する磁気支持力，トルクの増強を図った．また，

拍動流式人工心臓は，ダイヤフラムや逆止弁の使用による機械

ステータ突極内部の磁気飽和を起こさず，かつコイル巻き数を的耐久性の低下，血液滞留によるポンプ内血栓の惹起等の課題増加させるようにステータ突極一つの断面積を 20.8 mm2 からを持つ．最も研究開発が進んでいる埋め込み型の連続流式小児17.0 mm2 へ減少させて，モータの全体の高さを大きくせずに突用人工心臓として Jarvik 2015 VAD があげられるが、ピポット軸

極高さを高くするためにステータバックヨーク厚さを 4 mm か受の耐久性や，摺動部における血液適合性の課題などの技術的ら 2 mm へ減らし，突極高さを 7.3 mm から 9.3 mm へ高くし障壁が高く実用化には至っていない．このことから非接触でイた．これにより，コイル巻き数は 66 巻きから 105 巻きに変更さ

ンペラを支持できる，磁気浮上モータが注目されている．先行れた．

研究では，これまでに外径 22 mm，高さ 33.6 mm の小児用磁気

2-3．小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機のポンプ性能・磁気浮上型人工心臓第二試作機が製作され，小児用人工心臓として支持性能評価十分なポンプ性能が確認された．一方，超小型モータゆえに発Fig. 2 に製作した小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機を示生支持力とトルクが小さく，ポンプ駆動とインペラ姿勢安定化

す．小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機は幅 42 ×42 mm，高のために高消費電力となることが課題となった．本研究では，

さ 32.8 mm である．製作した小児用磁気浮上型人工心臓第三試

モータ消費電力の低減を目指して，モータサイズを変更せずに磁気回路を改良設計し，製作した小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機の性能を評価した．
2. 方法
2-1．小児用磁気浮上型人工心臓試作機の概要
Fig. 1 に小児用磁気浮上型人工心臓の概要を示す．小児用磁気浮上型人工心臓試作機は上部ステータ，下部ステータ，浮上イ
ンペラ，遠心血液ポンプにより構成される．本モータは浮上イ
ンペラを同一構造の上部ステータと下部ステータにより，上下Fig. 1 Pediatric ventricular assist device

から挟み込むダブルステータ構造をとる，ダブルステータ構造とすることで小型ながら高トルクを発生可能とする．モータス
テータは 6 つの突極を有し，各突極には集中巻きコイルが巻かれている．各モータステータの電磁石により，4 極の磁界を発生させ軸方向位置（Z）と軸方向回りの回転（ ）を制御し，2 極の磁界を発生させ径方向位置（X，Y）と径方向軸回りの傾き（ ，）を制御する．
2-2．5 軸制御磁気浮上モータの磁気回路改良設計
磁気浮上モータのインペラ磁気支持性能向上と消費電力低減を目指し，理論計算，有限要素三次元磁場解析を用いて，イン20

Fig. 2 Third prototype pediatric VAD

作機を模擬循環閉回路へ接続し，ポンプ駆出性能とポンプ駆出いことを確認したが，高流量の条件ではモータが発生する熱に時の浮上インペラ姿勢とモータ消費電力を評価した．循環流量

より溶血することを確認した．今後はモータが発生する熱を減を 0.5 L/min ずつ変化させ，回転数は 3500 rpm から 5500 rpm まらすために，モータ効率向上やコイル線径の検討，熱を逃がすで，500 rpm 刻みで変化させた．

構造の検討を行う.

3．結果および考察
3-1．改良モータの静特性評価
5 軸制御磁気浮上モータの磁気回路を改良したことで，1 A の励磁電流に対して軸方向磁気支持力は 48 %，傾き制御トルクは74 %，回転トルクは 34 %増加した．磁気支持力およびトルクが増加したことで，より小さい電流値で浮上インペラ姿勢を制御することができるため，消費電力の低減が期待できる．径方向
磁気支持力はわずかに低下したが，径方向位置制御に径方向復元力と磁気支持力を併用しているため，十分にインペラを支持できる性能が担保されている．
3-2．改良モータを用いた小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機のポンプ性能とポンプ駆出時の磁気浮上モータの磁気支持性能
評価
Fig. 3 に小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機のポンプ駆出量と揚程の関係を示す．小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機

Fig. 3 HQ characteristics

は作動流体が血液の粘性を模擬した 25 ℃のグリセリン水溶液（40 wt%）の際，回転数 3500 ~5500 rpm の範囲で目標揚程 100
mmHg に対して流量 0.1 ~2.7 L/min 発生可能と小児用人工心臓の目標ポンプ性能を十分に満たすことを確認した．Fig. 4 にポンプ
駆出時のインペラ最大振動振幅および最大傾き角度，モータ消費電力を示す．インペラ軸方向および径方向の最大振動振幅はそれぞれ，0.046 mm，0.16 mm であった．インペラ径方向軸回りの最大傾き角度は 0.87 deg であった．全回転数において，インペラがポンプケーシングと接触しないことを確認した．小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機は第二試作機と比較して，低い PID ゲイン値で同等のインペラ振動振幅抑制性能を担保できることを確認した．モータ改良によりモータ発生磁気支持力およびトルクが増加したため，より少ない電流でインペラ姿勢を制御可能になり，モータ最大消費電力は第二試作機と比較して，4.2 W 減少した．モータ改良は研究目的である消費電力低減に有効であった．
3-3．小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機溶血性能評価
小児用磁気浮上型人工心臓第三試作機は，作動流体が牛新鮮血の際，回転数 4200 rpm，揚程 100 mmHg，流量 1.0 L/min の条
件で，4 時間浮上インペラ姿勢を安定して制御できることを確認した．また，この条件では溶血しないことを確認した．しかし，回転数 5700 rpm，揚程 100 mmHg，流量 2.5 L/min の条件で 4 時間ポンプを駆動した際に溶血することを確認した．浮上インペ
ラ姿勢は安定していたため，モータが発生する熱が原因で溶血したと考える．
4．結言

Fig. 4 Maximum oscillation amplitude and maximum tilt angle and

5 軸制御磁気浮上モータの磁気回路を改良したことで，モータ
消費電力低減を達成することができた．製作した小児用人工心臓第三試作機は，低流量の条件では長時間駆動しても溶血しな

21

power consumption全置換型磁気浮上人工心臓の浮上安定性と流量バランス性能の向上に関する研究
Improvement of levitation stability and flow balance performance for maglev total artificial heart
増澤徹，牧田丈靖
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Toru Masuzawa, Tomoyasu Makida
Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University
１．緒言
現在，重度の心不全患者を救うために心臓移植が行われているが，心臓移植には慢性的なドナーの不足という問題がある．そのため心臓移植までの橋渡し，あるいは心機能の永久的な補助を目的とし補助人工心臓が適用されている．しかし，左右心が共に荒廃した患者に適用可能な全置換型人工心臓は未だ臨床にない．また左心室補助人工心臓適用患者の 10～20 %は適用後に右心不全を併発することが報告されている．よって我々は，単一の磁気浮上モータにより，左右心ポンプを同時に駆動する構造を持つ，体内埋め込み可能な
全 置 換 型 磁 気 浮 上 人 工 心 臓 IB-Heart （ Innovative BiVentricular Heart）の開発を行っている．
２．方法
２．１ IB-Heart の構造
Fig.1 に IB-Heart の概略図を示す．IB-Heart は中央に設置した磁気浮上モータと左右心の遠心ポンプから構成されている．本磁気浮上モータは左心側に磁気軸受ステータ，右心側にモータステータを配している．それぞれのステータに対面するよう，磁気軸受側には浮上，モータ側には回転用ロータを配置する．これらのロータそれぞれに羽根を取り付けインペラとし，ステータ中央を貫く連結ロッドにより繋げられる．これより二つのインペラは一体型となり浮上回転するため，一つの磁気浮上モータで二つのポンプを駆動可能となり，デバイスの小型化を実現できる．
２．２ 左右流量バランス制御の概要
全置換型人工心臓には，肺循環系と体循環系の血液量のバランスを取るための流量制御が必要である．IB-Heart では
心房圧の変化に応じた，浮上インペラの軸方向位置変化による流量変化，ポンプ揚程の変化による流量変化によって，左右ポンプ流量の自動制御が考えられている．浮上インペラの軸方向位置変化による流量制御は，心房圧変化で浮上インペラに働く軸方向流体力が変化した時，ゼロパワー制御により浮上インペラを軸方向の力が釣り合う位置に変位させ，ポンプ内の間隙を変え拍出量を変化させる方法である．ポンプ揚程の変化による流量制御は，ポンプ揚程が変化すると流量が変化する特性に着目し，心房圧の変化に対して揚程を調整することで左右流量のバランスを取る方法である．これらの方法は，心房圧変化に応じて自動的に左右ポンプ流量のバランスを取ることができる．
２．３ 浮上インペラ径方向変位
本磁気浮上モータは浮上インペラの軸方向変位と径方向 2
軸周り傾き角度を能動制御する．浮上インペラの径方向位置
は，浮上インペラと磁気軸受ステータ及びモータステータの間に発生する軸方向吸引力による受動安定と，磁気軸受ステータの突極内部に設置された反発型永久磁石磁気軸受の径方向反発力により支持されている．この反発型永久磁石磁気
軸受は浮上インペラの軸方向浮上位置が変わると永久磁石間の相対位置がずれ，浮上インペラが変位した方向と同じ方向に軸方向反発力が発生し径方向反発力も低下する．そのため各浮上位置に対する径方向安定性を評価した．また径方向の安定性向上のために，数値流体解析によりポンプ設計を行った．Fig.2 に実験系，Table.1～3 に各実験及び解析
条件を示す．

Fig.1 Structure of IB-Heart.

(a) Appearance.
(b) Enlarged view.
Fig.2 Circuit of three dimensional posture measurement.
Table.1 Condition of three dimensions posture measurement.
1000 ～ 2500 (each 500)
Rotating speed [rpm]0 ～ Open (each 2.5)
Flow rate [L/min]
Levitating position [mm]1.6, 1.7
Radial one side gap [mm]0.5Table.2 Condition of CFD analysis of pump design.
Circle volute : 8.3 million,
Mesh number
Double volute : 16 million
Turbulence model
k-ε
Fluid
Water
Rotating speed [rpm]2000
Flow rate [L/min]
5.0
Atrial pressure [mmHg]
Left : 10, Right : 10
Table.3 Condition of radial displacement measurement.
1000 ～ 2500 (each 500)
Rotating speed [rpm]Flow rate [L/min]
0 ～ Open (each 2.5)
Levitating position [mm]1.6
Radial one side gap [mm]0.5

22

２．４ 流量バランス制御
ゼロパワー制御を用いた流量バランス制御では，心房圧の変化に応じて浮上インペラが変位することを利用するため，連結ロッド長を伸ばし，ステータ浮上インペラ間の間隙を増加させることで，少ない圧変化で大きな変位が得られる長さを理論計算より求めた．
ポンプ特性を用いた流量バラン制御では，ポンプ揚程が変化すると流量が変化する特性を利用するため，左右のポンプ
は同量の圧力変化に対して，同量の流量変化をするポンプ特性を有する必要がある．しかし右心ポンプの回転数 2000
rpm，流量 5 L/min からの揚程変化量に対する流量変化量は，
左心ポンプの 4 分の 1 程度しかない．そこで，右心ポンプを基準にパラメータを変更し，数値流体解析によりポンプ特性の向上を図り，改良型右心ポンプを製作し右心ポンプのポン
プ特性を評価した．実験系は Fig.2 に示したものと同様である．
実験条件は Table.3 に示したものと同様である．
３．結果及び考察
３．１ 浮上インペラ径方向変位
Fig,3 に浮上インペラが 0.1 mm 変位した時最大振動振幅と最大径方向変位を示す．の浮上インペラの軸方向位置が 0.1mm 変位しても，最大径方向変位，軸方向最大振動振幅は双方とも変わらず，発生する軸方向反発力の影響はないと言える．また，本デバイスの軸方向の振動振幅は 0.1 未満であるた
め，反発型永久磁石磁気軸受軸の性能は駆動時ほぼ一定であると言える．しかし，高流量・高回転数において浮上インペ
ラは接触した．
Table.5 にポンプ形状に対して発生する径方向流体力，Fig.4 に各ポンプを用いた時の最大径方向変位を示す．数値
流体解析によりダブルボリュートポンプは径方向流体力を現行より 88 %低減できることが分かった．このポンプを製作し性能評価を行うと，浮上インペラが高流量域において非接触となった．これより，製作したダブルボリュートポンプは高流量域の径方向変位抑制に有効と言える．今後は振れ回りを抑え高
回転数の低流量域での非接触を目指す．
３．２ 流量バランス制御
Fig.5 に連結ロッド長に対する軸方向変位量を示す．理論
計算より連結ロッド長が現行より 3.8 mm 長くなると心房圧 10mmHg における変位量は 0.1 mm となる．しかし，連結ロッド長が長すぎると制御性の低下が懸念される．
Fig.6 に改良型右心ポンプと半円弧のダブルボリュートポン
プを用いた時の右心ポンプのポンプ性能を示す．改良型右心ポンプを用いることにより流量が回転数 2000 rpm，流量 5L/min からの揚程変化量に対する流量変化量は現行の 2.6 倍となった．今後は循環系シミュレータを用いて流量バランス性

能を評価することが挙げられる．
４．結言
全置換型磁気浮上人工心臓に反発型永久磁石磁気軸受
軸とダブルボリュートポンプを用いることで，浮上インペラは高流量域において非接触となった．ダブルボリュートポンプは高流量域の径方向変位抑制に有効と言える．
連結ロッド長を長くすれば，心房圧に対する浮上インペラ
変位量は大きくなるが，変位量を 0.1 mm 得るために現行の連結ロッド長を 3.8 mm とする必要がある．
改良型右心ポンプを用いることで，回転数 2000 rpm，流量5 L/min からの揚程変化に対する流量変化は現行の 2.6 倍となった．ゆえに改良型右心ポンプは，流量バランス制御の向上に有効であると考える．今後は循環系シミュレータで流量バランス性能を評価する．
Table.5 Radial fluid force of each volute type.
Circle volute
Double volute
Radially fluid
1.7
0.2
force [N]Fig.4

Maximum radial displacement. (double volute andcircle volute pump)Fig.5 The estimated axial displacement.

(a) Oscillation amplitude.
(b) Radial displacement.
Fig.3 Maximum oscillation amplitude and radial displacement
is shifted by 0.1 mm.

Fig.6 Right pump performance curve. (semicircle andimproved right double volute pump)23

複合低エネルギ生体組織接合技術を適用した
冠動脈バイパス手術支援デバイスの開発
Vessel anastomosis supporting device for coronary artery bypass grafting using Integrated Low-Level
Energies Adhesion Technique
増澤徹，羽根田洋輔
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Toru Masuzawa, Yousuke Haneda
Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University

1. 緒言

位置決めのために利用している吸引によって空冷が働き，デバ

虚血性心疾患の治療方法の一つに冠動脈バイパス手術がある．

イスの加熱特性に大きく影響を与えることが判明した．空冷に

この手術は，体の一部の血管（内胸動脈や伏在静脈など）をバ

よる加熱特性への干渉をなくすために，血管接合デバイスを使

イパスグラフトとして採取し，閉塞した冠動脈に繋ぎ合わせる

用した血管接合の操作手順の変更を行い，加熱中の吸引を廃止ことでバイパスを形成し，冠動脈の血流を回復させる方法であした．吸引による血管の位置決め→吸引を続けたまま加熱→吸る．冠動脈とバイパスグラフトを繋ぐ手法として，主に針と糸引を止めて加圧・吻合の手順から，吸引による血管の位置決め

で二つの血管を縫い合わせる方法がとられている．しかし，体→吸引を止めて加圧→加熱・吻合の手順に変更した．ブタの小外循環を用いない手術では，縫合が困難であり，手術時間が長径血管と冠動脈を血管接合デバイス試作機で血管吻合を行い，引く原因となる．我々は，複合低エネルギ生体組織接合技術 1)

加熱中に吸引した場合と吸引しなかった場合での加熱にかかるを用いた血管接合支援デバイスの研究開発を行っている．本論

時間の比較を行った．吻合条件は，内筒の目標温度を 120℃とし，文では以下の項目について検証を行った．

加圧時間を目標温度到達から 60 秒とした．



血管加熱時間の短縮の検討



試作機の課題を基に改良型デバイスを製作し，血管接2-3 改良型冠動脈バイパス手術支援デバイス

合の性能評価

従来型デバイスの課題を基に加圧機構及び加熱方式を改良した．改良点を以下に示す．改良型血管接合デバイスを Fig.2 に

2. 方法

示す．

2-1 冠動脈バイパス手術デバイス(1)

Fig.1 に先行研究で開発された血管接合デバイスを示す．冠動脈とバイパスグラフトに圧力を加えるアームとバイパスグラフ

冠動脈へのアクセスを容易にした．
(2)

トの取り付けと血管に熱を与えるための加熱機構が一体となった内筒，冠動脈をデバイスに密着させるための吸引口が備わっ加圧機を鉗子機構からトング機構に変更して小型化し，スライダ機構を追加し，冠動脈とデバイスの位置決め
時の血管吻合部の視認性を向上させた．

(3)

内筒加熱方式から加熱部を加圧機構と一体化させた加た外筒で構成されている．しかし，本試作機には，次の 4 点が圧部加熱方式に変更し，より低侵襲な接合を可能とし課題であった．

た．

(1)

血管の加熱時間が長引く．

(2)

デバイス外筒が大型で冠動脈にアクセスできない．

(3)

デバイス加圧部品が大型で視認性が悪い．

(4)

内筒に取り付けたバイパスグラフトを血管吻合部以外の範囲も加熱してしまう．

Fig.2 The new CABG device
2-4 小径血管と冠動脈の吻合
各手術支援デバイスを用いて血管吻合を行い，デバイスの性
能評価を行った．ブタの小径血管とブタ心臓にある冠動脈を利Fig.1 The previous CABG device

用した．血管接合デバイス試作機を用いた吻合では，吻合手順

2-2 加熱中の吸引を廃止した血管吻合の変更前と変更後の 2 条件で吻合を行った．吻合条件は，内筒

加熱時間が長引く原因について冠動脈とバイパスグラフトの24の目標温度を 120℃とし，加圧時間を目標温度到達から 60 秒とした．改良型血管接合デバイスを用いた血管吻合では，吻合条した．そこで，安定した位置決めを行うために，吸引に代わる件を，加熱部品の目標温度を 135℃とし，加圧時間を加熱開始か

新たな位置決め方法の考案が必要である．新しい位置決め方法

ら 100 秒とした．吻合に成功した試料は，引張試験機に取り付として，冠動脈とデバイスに 2 本の糸を通してガイドケーブル

けて引張試験を行い，吻合強度を算出した．

とし，糸を手繰り寄せることで冠動脈とデバイスの位置決めを2-5 血流のある環境下での血管吻合行う方法を検討している．吻合強度について，血管接合デバイ

上記の実験で，改良型血管接合デバイスでの小径血管と冠動スの試作機では，加熱中の吸引を廃止したことで，吻合強度が脈の吻合で，仮吻合に十分な強度を得たことを確認した．そこ

約 26%向上した．改良型デバイスで吻合した血管の吻合強度は，で，次の段階として，改良型デバイスを用いて冠動脈内に血流試作機の課題を基に改良を行ったことで，強度が上昇し，全てがある環境下で吻合を行った．吻合実験の概要図を Fig.3 に示す．

の吻合試料で心臓の内圧以上となり，十分な強度が得られたと冠動脈に留置針を差し込み，血液をチューブポンプで冠動脈内考える．

に送り込むことで冠動脈内に血流がある状態にした．吻合条件
は，加熱部品の目標温度を 135℃，吻合時間を 100 秒，血液の流量を 15.3 mL/min とした．

Fig.5 Adhesion strength of anastomosis sample
3-3 血流のある環境下での血管吻合
吻合結果は，10 回中 8 回成功した．血流のある環境下で血管を吻合した場合でも，吻合成功率は 80%となり，血流のない吻

Fig.3 Anastomosis with blood flow
3. 実験結果および考察

合での成功率と同等であった．失敗した原因は，血液によって3-1 加熱中の吸引を廃止した血管吻合

血管吻合部周辺の視野が妨げられ，的確にデバイスと冠動脈と血管吻合中の内筒の温度変化を比較したグラフを Fig.4 に示の位置決めが行えず，吻合に失敗したと考える．

す．加熱中の吸引を廃止したことで，目標温度到達時間が 1/3

吻合強度については，約 16.4 kPa であった．吻合強度が血流まで短縮し，血管を加熱する時間が約 100 秒短縮したことを確無しで吻合した場合より約 48%低下していた．これは，血管吻認できた．この要因は，加熱中の吸引を止めたことで，内筒が合部分に血液の流れによって加熱した加圧部先端が冷却され，吸引による空冷がされず，内筒の本来の加熱特性で加熱できた

指定してした熱量を小径血管と冠動脈に与えることができなかためと考える．

ったためと考える．
4．結言
デバイスを使用した血管接合手順を確立した．デバイス加熱
中の吸引を廃止したことで，加熱時間を大幅に短縮することが可能となり，吻合強度も向上した．改良型血管接合デバイスにおいて，血管吻合部以外に熱損傷は見られず，低侵襲な接合が可能であることを確認した．さらに，仮吻合として十分な強度を有していることを確認した．今後は，デバイスを使用した吻合の成功率を 100%にするために，新たに提案した冠動脈とデバイスに糸を通してデバイスと血管の位置決めを行う方法の有用

Fig.4 Temperature change of the inner cylinder
3-2 小径血管と冠動脈の吻合と引張試験性を検討し，その方法を取り入れたデバイスの開発を行う．ま

各吻合条件で吻合した試料の吻合強度のグラフを Fig.5 に示た，血流がある状態で加圧部先端の温度がどのようになっていす．血管接合デバイス試作機で小径血管と冠動脈の吻合を行っるのか，測定し，加熱部品の加熱温度を再設定する必要がある

た場合は，加熱中の吸引ありの吻合の場合で 11 回中 9 回，加熱と考える．

中の吸引なしの吻合の場合で 10 回中 8 回成功した．改良型血管
接合デバイスを用いた血管吻合は，13 回中 11 回吻合に成功し参考文献

た．各デバイスを用いた吻合において，接合に失敗した原因は，[1] A Katoh, T Masuzawa, K Ozeki, A kishida, T Kimura, and T

吸引によるデバイスと冠動脈の位置決めに失敗し，冠動脈を的Higami, Development of tissue adhesion method using integrated

確に加圧できなかったためと考える．この実験によって，吸引

low-level energies, Medical Engineering & Physics, vol. 32, issue. 4,によるデバイスと冠動脈の位置決めは不安定であることが判明

pp. 304-311, 2010.

25

ソフトロボットのための多自由度不定形アクチュエータの基礎研究
A deformable actuator with multiple degrees of freedoms for soft robots
増澤徹，原佳希
茨城大学大学院理工学研究科機械システム工学専攻
Toru Masuzawa, Yoshiki Hara
Department of Mechanical Systems Engineering, Ibaraki University
1．緒言
日本は地震や台風，噴火といった自然災害の頻度が高い．これらの災害発生時に生ずる瓦礫や土砂は，被災地で救助や情報収集といった活動を困難にする．このため移動ロボットの開発に期待が寄せられている．しかし，既存の移動ロボットの多くは駆動部が剛構造であるため，転倒復帰や段差昇降の困難さ，耐久性などの課題がある．そこで，本研究では細胞の動きを手本とした柔軟な不定形移動ロボットを開発する．細胞は前方に仮足を伸長させ接地点に接着し，後方では接着を剥がし収縮することで移動する．この細胞遊走運動を再現するため，柔構造体を複数個組み合わせた図 1 に示すようなロボットを提案する．本論文では柔構造体としてテンセグリティを採用し，移動メカニズムの実現可能性の確認を行う．そして弾性体としてバネとワイヤーを用いたテ
ンセグリティ構造の設計指針を検討する．
2．方法
2.1 テンセグリティ構造
テンセグリティは不連続の剛体と連続した弾性体から構成される．外部から力が加わると変形し，除荷されると安定した形状に戻る特徴を持つ．本研究は図 2 に示すように 6 本の剛体からなるテ
ンセグリティを採用し，規則的に構造体同士を組み合わせることを可能とした．
テンセグリティは床と垂直な剛体と，床と平行な剛体から構成される．このうち，床と垂直な剛体を脚として接地し,図 3 に示すように脚を浮遊させて傾け，降下して接地する動作を繰り返すことで前進運動を実現する．駆動実現可能なテンセグリティを構成するためには弾性体にバネとワイヤを用いることを考える．しかし，駆動に必要とするばね定数が未知であるため，本実験では，木材(剛体)とゴム(弾性体)を用いてテンセグリティのプロトタイプを制作
し，傾斜駆動時のゴムの伸びと張力から装置に必要とされるばね定数を求め，設計指針を検討した．
2.2 駆動実験
バネを使用する際，駆動源としてモータを使用する．弾性体の巻取りのために，回転数 8.3[r/min] トルク 1397[mN･m]を出すギアボックスを使用する．このギアボックスを搭載するため自然長さ
160[mm]のゴムと，剛体長さが 340[mm]の木材から構造体を作成した．構造体の仕様を表.1 に示す．モータを駆動し，別の剛体が傾き出すまで巻取りを行い，剛体の傾いた角度と，巻取り部のゴ
ムの伸びを測定した．また，これらの結果をもとにゴムの伸びと張力からばね定数を求めた．
3．結果及び考察
図 4 に傾き角度の測定結果を，図 5 に巻き取り部の伸び量の測定結果を示す．前進駆動するために傾き角度は 5°から 10°を要する．測定結果から 5°の傾きを出すために 2 回巻取り，55[mm]の伸びが発生していること，10°の傾きを出すために 2.5
回巻取り，65[mm]の伸びが発生していることが確認された．
3.1 の結果をもとにばね定数を導出した．10°傾き時のばね定数を求めるために，ゴムがさらに 65[mm]伸びることを想定する，この時のゴムの伸びと張力からばね定数を求めた．10 本のゴムを調査し 65[mm]伸びた時のばね定数 21.8～32.7[N/m]の結果を得た．
この結果をもとに，ゴムとワイヤーを組み合わせた構造体を作成し，傾きの駆動を確認した．この範囲内に収まる，ばね定数を持ったバネを取り付けることで同様な駆動が期待できる．
4．結言
柔らかい構造体としてテンセグリティを採用し，細胞の動きを模倣する柔らかいアクチュエータを提案した．製作した試作機の駆動実験から，傾ける動きを再現することができた．駆動が期待できるばね定数を調べ，バネとワイヤーを使った構造体を想定し，ゴムとワイヤーを使用した構造体を駆動した．傾きの駆動が確認できたことから，今後は，バネとワイヤーを用いた構造体の作成及び、複数個組み合わせた構造体の駆動実験を行う．

図 1 不整地ロボットのイメージ図と駆動方向
表 1 構造体の仕様
Size

350×350×350[mm]

Mass

260[g]

Voltage3[V]Gear ratio

1300.9TorqueRotation
speed

1397[mN･m]

図 2 テンセグリティ構造

図 3 テンセグリティ構造の駆動方法

図 4 巻取り数と脚の傾き角図 5 巻取り数と弾性体の伸び

268.3[r/min]27

3.プロジェクト業績

28

活動実績

2018/7/21

エコフェスひたち出展
機械システム工学領域 教授

稲垣照美

2018/12/2

青少年のための科学の祭典出展
機械システム工学領域 教授 稲垣照美

2018/11/27

茨城大学工学部 研究室訪問交流会
研究室公開「ロボティクス・メカトロニクス研究室」
機械システム工学領域 教授 森善一

2019/1/11

ライフサポート科学教育研究センター講演会
第 26 回 茨城ライフサポートコンソーシアム(ILis) 講演会
HMS ライフサポート講演会
基調講演「新アクチュエータとマニピュレーション技術の開発と産業応用」
東京大学 名誉教授 樋口俊郎
（参加人数 49 名）

29

30

ライフサポート科学教育研究センター講演会
第26回茨城ライフサポートコンソーシアム（ILiS）講演会
HMSライフサポート講演会「新アクチュエータとマニピュレーション技術の開発と産業応用」
東京大学名誉教授 樋 口 俊 郎 先生

日時： １／１１（金） 午後 ３時 〜 ５時
場所： 茨城大学工学部 小平記念ホール
圧電アクチュエータ，静電モータ，磁気浮上アクチュエータ，弾性表面波モータ，マイクロ磁歪アクチュエータや粉体，液滴，薄板ガ
ラス，ウエハなどのマニピュレーションに関する革新的技術のご紹介に加え，開発された技術の実用化の取り組み，東大樋口研発ベンチャー企業（４社）のご紹介があります．

細胞操作マニピュレータシステム

弾性表面波を利用したマイクロ霧化ディバイス

静電モータ人工筋ロボット
静電力を利用した
非接触浮上搬送装置

磁歪材料を利用したマイクロ球面モータ
31

3/2/2019

新アクチュエータとマニピュレーション技術の開発と産業応用

東京大学名誉教授
樋口俊郎

自己紹介• 滋賀県立膳所高校出身 1968.3 卒• 東京大学工学部精密機械工学科 1972.4 卒• 東京大学大学院工学系研究科博士課程 1977.3修了• 東京大学生産技術研究所講師 1977.4• 同 助教授 1978.4• 東京大学工学部精密機械工学科教授 1991.11• 東京大学大学院工学系研究科教授 退職 2015.3• 立命館大学理工学部客員教授（2015.4～2018.3)

321

3/2/2019

現在の活動
•
•
•
•
•
•

理化学研究所客員主管研究員
ファナック株式会社 技術顧問（株）東京ウエルズ 顧問
東芝機械株式会社 アドバイザー（株）シンク・ラボラトリー 顧問（株）ミツトヨ 顧問

樋口研究室から生まれた東大発ベンチャー企業㈱ナノコントロール 1999年度～2002年度

科学技術振興事業団（現科学技術振興機
構ＪＳＴ）プレベンチャープロジェクト
2002年 1月 ナノコントロールを設立
2009年 7月ＴＨＫ株式会社の傘下に入る

332

3/2/2019

筑波精工（株）：静電チャック，静電浮上，静電紙送りベルト

東京プロマーケット上場

343

3/2/2019

メカノトランスフォーマ

変位拡大付き圧電アクチュエータ

ＪＳＴ大学発ベンチャー創出推進（２００５．９～２００８．３）「静電アクチュエータを用いたアクアリウム・ロボットの開発」
２００８．４ 設立

35

4

3/2/2019

研究課題• メカトロニクスに関する広汎な研究開発
アクチュエータ，センサー，制御技術• 新原理アクチューエータの研究
静電モータ，圧電アクチュエータなど• 産業界で実際に役立つ技術の開発
生産技術，超精密加工，非接触搬送，自動組み立て• 研究に役立つ機器の開発
細胞操作用マイクロマニピュレータ，３次元内部構造顕微鏡，特殊環境用機器

アクチュエータ・マニピュレーションに関する
新技術と事業展開• ステップモータ• リニアステップモータによる工程間搬送装置• ワイヤークレーン• 磁気浮上アクチュエータ・磁気軸受• 衝撃電磁力を利用した精密位置決め機構• 圧電素子を利用した精密位置決め機構• 超音波モータ・弾性表面波モータ• 静電モータ・静電浮上• 静電粉体搬送・液滴操作• マイクロ磁歪アクチュエータ

365

3/2/2019ステップモータの制御と応用• 逆起電力検出による閉ループ制御• 中周波共振現象の解析• プレイバックロボット• リニアステップモータによる工程間搬送装置

ステップモータ用ダンパー
αゲル（鈴木総業）の用途開発
ダンパーへの利用を奨めオリエンタルモータを紹介 オリエンタルモータで商品化 広く普及
慣性体
モータ軸

高粘性液

粘性結合慣性ダンパー
粘性結合慣性ダンパー

376

3/2/2019

リニアステップモータを利用した工程間搬送装置
1980年～

387

3/2/2019

小型搬送システムは ＪＳＴ有用特許あっせん
椿本チエインで商品化契約で３社と研究開発を進める
日立機電，椿本チエイン，第二精工舎

世界一大きいリニアステップモータ

398

3/2/2019

大型は失敗：実験装置の適正規模を痛感

生産技術研究所千葉実験場
津浪高潮研究棟
1983年

重厚長大から軽薄短小

40

9

3/2/2019

磁気軸受の歴史： 宇宙応用から地上へ• 1937年 Axial Magnetic Suspension 米国 世界初の制御形磁気軸受• 1960年代 磁気軸受形高速遠心分離機等 米国• 1960年代～1970年代 ソ連で磁気軸受の活発な研究• 1970年代 フランス Herbermann Ｓ２Ｍ• 1970年代 日本 航空宇宙研究所と東芝
米国 ソ連 ヨーロッパ，日本で宇宙用磁気軸受の研究開発が活発に行われた．
• 1976年• 1980年• 1988年• 1990年

S2M 創立 フランス
東大生産技術研究所で磁気軸受の研究開始
ISMB Zurich で開催
ISMB 東大生産技術研究所で開催

5軸制御形磁気軸受の実験装置

4110

3/2/2019

磁気浮上アクチュエータ
磁気軸受とステップモータが一体（１９８４年～）
ＪＳＴ 開発委託 ＮＳＫが製品化
クリーンアクチュエータ

１９８６年

ＰＭ形リニアステップモータ

永久磁石を電磁石に置き換え吸引力を制御

42113/2/2019

何故位置Ｘによらずに吸引力を制御できるか

磁極の吸引力の変化

移動方向の変位

アウターロータ形

アウターロータ形

43

12

3/2/2019

上下動と回転 ２自由度アクチュエータ

25

真空用 θＺ

44

13

3/2/2019

磁気軸受関節ロボット

45

14

3/2/2019

積層型圧電素子• 小さな変位 大きな力
• 高速応答 数１０ｋHz• １０ｍｍの素子に １００V で １０μｍ
• エネルギー変換効率が良い• １nmの制御は容易 STM AFM• １００μｍ，１ｍｍの変位を得るのが難しい46

15

3/2/2019

Impact Drive Mechanism (30 years old)
圧電素子を利用したインパクト駆動機構

47

16

3/2/2019

Piezo IDM manipulator

Plate

Slide Base
Micro Pipette

Pipette Holder

Piezo

Tube

Mass

細胞操作用マニピュレータ
プライムテックから市販

XYθ positioning table in ultra-high vacuum

10-11Torr

48

17

3/2/2019

精密ステージへの応用
駿河精機から精密位置決め用ス
テージとして市販
・・・・・・不成功
最近，特許切れを契機に ドイツの
ＰＩ社などから同様の製品が出現

芯打アクチュエータ
動作原理(1) 開始一定空気圧(2) 伸ばす

一定空気圧

試作装置
(3) 衝撃力発生

一定空気圧(4) 圧電素子収縮(5) 退避基礎実験装置

49

18

3/2/2019

空気圧シリンダーで押す場合
Stick-Slip

Displacement

Large Scale Cylinder

M

Idealized
MotionTime

圧電素子ので叩き＋空気圧シリンダー

Displacement

Small Scale Cylinder

M

PreciseStep Motion
Time

3-DOF Positioning Device
Combined PiezoPneumatic Actuator

Friction Adjusting
Mechanism

TargetObjectGap
Sensor50

19

3/2/2019

芯打アクチュエータセット
ナノコントロール（大学発ベンチャー）
から商品化

Ｍ２
Ｚ軸

芯打調芯装置概要図

④

③

⑦
⑥

⑤
②

×4 Ｇｒｏｕｐ Ｂ①

×4 Ｇｒｏｕｐ Ａ（θ xθ y）

ＸＹ－ＸＹ

（ＸＹ）

ＸＹ－θxθy-Z
Ｍ１
（回転 ）

パワー
メータ

光源

光マルチ メータ
Ｇｒｏｕｐ Ａ芯打
ＳＣ１０１
ＳｈｉｎＵｃｈｉ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
Ａ

Ｂ

Ｇｒｏｕｐ Ｂ芯打
アクチュエータ
ＤｒｉｖｅｒＣ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ＣＰＵ
ＭＡＮＵ ＡＬ
芯打
ＣＯＮ ＴＲＯＬＬＥＲ
Ｇｒｏｕｐ ＡＧｒｏｕｐ Ｂ
Ｘ（-）
Ｇｒｏｕｐ ＣＩＭＰＡＣＴ

ＳＴＯＰ
Ｙ（＋ ）

Ｍ１
Ｍ２

Ｓｔａｇｅ ＤｒｉｖｅｒＧｒｏｕｐ ＡＧｒｏｕｐ Ｂ

電磁バルブＩ／Ｏ

Ａ／Ｄ

①②③④
⑤⑥⑦

Ｘ（＋ ）

Ｙ（-）

Ｓｔａｇｅ Ｄｒｉｖｅｒ（ＹＡＧ Ｚ軸用）
Ｚ軸＊３＝３軸

ＹＡＧ Ｍ１ＹＡＧ用Ｉ／Ｏ

調芯ソフト

51

20

3/2/2019

芯打調芯装置調芯部

芯打調芯装置全体像

52

21

3/2/2019

Principle of SIDM
Base

Mover Shaft

Piezo

（１）

（２）

Slow elongation（３）

Quick shrink
Movement of one cycle

Deformation of Piezo

（２）

（３）

Time
43

世界最小径の超音波モータ
直径 1.4mm
水熱合成法
により多結晶ＰＺＴ膜を作成

53

22

3/2/2019

世界最大径の超音波モータ

超磁歪マイクロアクチュエータ• 新しい材料出現の例• 切削加工が可能な超磁歪材料• 超精密加工技術の利用

54

23

3/2/2019

鉄-ガリウム合金 （Galfenol）
鉄-ガリウム合金 (Galfenol)
Clark et.al (アメリカ海軍研究所) により開発
組成

Fe81.6Ga18.4

磁歪200 – 300 ppm

ヤング率

70G Pa

比透磁率100

切削加工が可能な超磁歪材料
超精密加工技術の利用

Galfenol ロッド

47

マイクロ磁歪振動子

48

55

24

3/2/2019

マイクロ磁歪アクチュエータの研究
ＳＩＤＭ

スピーカ

球面モータ

49

球面モータ

50

56

25

3/2/2019

弾性表面波（ＳＡＷ）のメカトロニクスへの応用
Applications of SAW (Surface Acoustic Wave)in Mechatronics＊弾性表面波モータ(SAW motors)＊弾性表面波霧化器＊弾性表面波ジャイロ(SAW gyro)

SAW (Surface Acoustic Wave)
弾性表面波
粒子運動
振幅＜数十ｎｍFrequency > 10MHz

57

26

3/2/2019

Silicon Slider
SAW Motor 10MHz

Max acceleration : 1000G (smallest
mass type)2 nm resolution

58

27

3/2/2019

SAW Atomizer
Higher frequency
vibration produces
smaller size of mist

SAW Pump + SAW Atomizer

Starring water and oilwater (10 l) ＋ ink(1 l ) ＋ oil(1 l)59

28

3/2/2019

静電力を利用したアクチュエータとマニピュレーション• 静電モータ• 静電紙送り• 静電粉体搬送• 静電浮上（ガラスの静電浮上）• 静電チャク（筑波精工で事業化）• μ-TASへの静電液滴操作の利用

静電力の特徴･利点• 研究の歴史が古い• 電磁力（狭義）に比べて利用可能な力が小さい• 真空中での利用が有利• 微小世界で顕著になる• ほとんどの材料に力を作用できる• 環境の影響を受けやすい• 極めて薄い電極で電界を作れる• 電極の加工が容易である• 帯電現象等難解な現象が多い

601

3/2/2019

静電気力と磁気力の比較
電界・磁界によるMaxwell応力の比較
電界

uE 

Maxwell応力
電界・磁界の上限値
エネルギー密度(応力）

磁界

1
0 E 22uM 

E = 3 [MV/m]

1 2
B
2 0

B = 1 [T]u E  40 [J / m (  N / m )] u M  4  10 5 [J / m ]3

0.4 gf/cm2

Paschen’s Law

32

4 kgf/cm2

V = f(pl)Pressure ・Gap
武田，「気体放電の基礎」，東京電機大学出版局， 1990

61

2

3/2/2019

Electrostatic Micro Actuator by MEMS

W.C.Tang, T-C.H.Nguyen, R.T.Howe,“Laterally Driven Polysilicon Resonant Microstructures”,
Proc. 1989 IEEE MEMS, pp. 53-59, 1989

http://www.el.utwente.nl/tdm/mmd/projects/combs/

Powerful Electrostatic Motors
in Higuchi Lab. since 1988
Two types of electrostatic film motors
Induced-Charge Type Motor

62

DEMED Motor3

3/2/2019

Induced-Charge Type Motor
誘導形静電モータ
Direct transportation of films and papers 紙やフィルムの搬送

Various Motions and Applications• paper feeder 紙送り• moving poster 動くポスター•XY motion control•transparent motor 透明モータ

634

3/2/2019

Glass Motor

Plastic Motor

交流駆動両電極形静電モータ

フィルムから構成されるアクチュエータ
フレキシブルで変形可能
1m/sを超える動作速度
数N～数百Nの推力を発生

645

3/2/2019

主な性能
パワー密度（単位重量あたりのパワー）： 230W/kg
単位面積あたりの推力： 1.8kN/m2 (20gf/cm2)
最高動作速度：1m/s以上
最大推力：300N（30kgf）
試作例

位置決め分解能：数nm

6563/2/2019

積層による高推力化

フレキシブルモータ
車に潜ませるモータ

66

7

3/2/2019

真空用ステージ:Positioning stage for- SEM, - EB lithography,- Scientific Experiments in vacuum
Electrostatic levitation motor

その他の利用法

ロボットアーム

透明モータ

67

8

3/2/2019

MR-compatibleアクチュエータ
MRI中でMR撮像を乱さずに動作

静電浮上Electrode689

3/2/2019

Electrostatic Levitation of 300mm Wafer

Control system for electro suspension of disk
and plate69

10

Time(s)3/2/2019

humidity

ガラス円板の浮上回転[静電浮上＋静電モータ]

70

11

3/2/2019

Handling Mean for Thin Wide Plate

Schematic Diagram of Conveying

71

12

3/2/2019

Upright transfer system for thin wide glass plate
薄板ガラスの縦搬送

静電浮上から静電チャックへ（筑波精工）

72133/2/2019

極薄ウエハ静電サポータ（筑波精工）

静電粉体搬送

順次印加する電圧
F. M. Moesner and T. Higuchi, “Devices for particle handling by
an AC electric field”, in Proc. IEEE Micro Electro Mechanical
Systems Conf., 1995, pp.66-71 など

応用例
精密位置決め、定量、分類、など

73

14

3/2/2019

静電粉体搬送デバイス（断面図）
ｶﾊ
ﾞｰﾌｨﾙﾑ
絶縁フィルム

相
１
２
３
４
５
６

ｴﾎ ﾟｷｼ樹脂
エポシ樹脂
導線
電極

ｱｸﾘﾙ板
アクリル板

パネル電極によるＸＹ駆動

7415

3/2/2019

チューブ型デバイスa b c d e f

Particles粒子•

粒子はチューブ内壁を移動し，１軸上２方向で の搬送が可能
• 製作が容易で大きさの設定も柔軟• 搬送課程において外部電界などの外乱を受け にくい

液滴静電搬送によるμTAS
溶媒中

液滴

液滴の蒸発防止、温度制御が可能

試薬量、反応時間、コストの低減
流路、ポンプ、バルブが不要
静電搬送 同時に多数の合成が可能

7516

3/2/2019

従来方式と本方式との比較
マイクロチャンネル

本方式

試料の量

一定量

微量

流路、ポンプ、バルブ

必要

不要

カバーリング

必要

不要

攪拌

困難

容易

複数サンプル操作

困難

容易

静電搬送の原理
液中微小液滴の静電搬送
液滴ハンドリング

考慮すべきこと
・液滴と表面との相互作用
・液滴の大きさ、表面張力
など
断面図

76

17

77

業績一覧
【原著論文】
1)

Shuya Shida, Toru Masuzawa, Masahiro Osa, Ryota Sato，Effects of Eccentric Impeller Position on Radial Passive
Stability in a Magnetically Levitated Centrifugal Blood Pump with a Double Volute, Advanced Biomedical
Engineering, 7, 63-71, (2018).

2)

Keigo Yamashika, Suguru Morishitabara, Shigeyuki Yamada, Toshio Kubota, Tsutomu Konno, An asymmetrictertiary carbon center with a tetrafluoroethylene (–CF2CF2–) fragment: Novel construction method andapplication in a chiral liquid crystalline molecule, J. Fluorine Chem, 207, 24-37, (2018).

3)

Yohji Okada, Ryou Kondo1, Masatsugu Otsuki, and Masato Enokizono, Geometric Study of Space Motor andPower Assist Leg Motor, Material Science Forum, 915, 47-52, (2018).

4)

北山文矢，平田勝弘，近藤良，三入力で駆動する二つの可動子を有するリニア振動アクチュエータの提案，日本
AEM 学会誌，26-1，109-114，(2018).

5)

Tomohiro Agou, Ryo Ohata, Yoshiyuki Mizuhata, Norihiro Tokitoh, Hiroki Fukumoto, Toshio Kubota, Synthesis ofa new highly-fluorinated cis-1,2-cyclopentanediol and its application for fluorinated oligoesters, Journal of Fluorine
Chemistry, 210, 78-82, (2018).

6)

村上倫子，増澤徹，小沼弘幸，西村隆，許俊鋭，薄小型補助人工心臓用セルフベアリングモータの改良，日本
AEM 学会誌，26-1，102-108，(2018)．

7)

長真啓，増澤徹，斎藤拓也，巽英介，ダブルステータ型アキシャルギャップ磁気浮上モータの 5 軸制御方式を活用した小児用人工心臓循環補助時の外乱力推定と磁気浮上特性評価，日本 AEM 学会誌，26-1，95-101，(2018)．

8)

Oota-Ishigaki A, Masuzawa T, Nagayama K, Analysis of the effect of the size of three-dimensional micro-geometricstructures on physical adhesion phenomena using microprint technique, The International Journal of Artificial
Organs, 41-5-5, 277-283, (2018).

9)

北山文矢，平田勝弘，近藤良，佐藤駿, 二つの可動子を有するリニア振動アクチュエータの実機検証, 日本 AEM
学会誌, 26-2, 286-291, (2018).

10) 牧田丈靖，増澤徹，國府田芳彰，長真啓，Daniel L TIMMS, 全置換型磁気浮上人工心臓への反発型永久磁石
磁気軸受の組み込み, 日本 AEM 学会誌, 26-2, 400-406, (2018).
11) 佐藤遼太，増澤徹，長真啓，大野康平，西村隆，許俊鋭, 心拍同期型磁気浮上体外循環血液ポンプの径方向安定性評価, 日本 AEM 学会誌, 26-2, 362-367, (2018).
12) 小泉綾香，増澤徹，長真啓, 人工心臓への適用を目的とした４軸制御型磁気軸受の開発, 日本 AEM 学会誌,
26-2, 356-361, (2018).
13) Shigeyuki Yamada, Masato Morita, Tomohiro Agou, Toshio Kubota, Takahiro Ichikawa, Tsutomu Konno,
Thermoresponsive luminescence properties of polyfluorinated bistolane-type light-emitting liquid crystals, Organic
Biomolecular Chemistry, 16, 5609-5617, (2018).
14) Tatsuya Kumon, Shigeyuki Yamada, Tomohiro Agou, Toshio Kubota, Tsutomu Konno, Highly regioselective
cobalt-catalyzed [2+2+2] cycloaddition of ﬂuorine-containing internal alkynes to construct various ﬂuoroalkylated
benzenederivatives, Journal fluorine Chemistry, 213, 11-17, (2018).
15) Maeda E, Ichikawa K, Murase K, Nagayama K, Matsumoto T, Ex-vivo observation of calcification process in chicktibia slice: Augmented calcification along collagen fiber orientation in specimens subjected to static stretch, Journalof Biomechanics, 78, 94-101, (2018).

7816) Ping WANG, Yuko Ishikawa, D.D.G.L.Dahanayaka and Atsushi Minato, Portable Water Color Monitoring System
Using Microcontroller for Phytoplankton Bloom Measurement in Japanese Lake, International Journal of Modern
Engineering Research, 8-7, 50-59, (2018).
17) Suzuki J, Imamura M, Nakano D, Yamamoto R, Fujita M, Effects of water turbidity and different temperatures onoxidative stress in caddisfly (Stenopsyche marmorata) larvae, Science of the Total Environment, 630, 1078-1085,(2018).
18) Tomohiro Agou, Nao Wada, Kiyoshi Fujisawa, Takaaki Hosoya, Yoshiyuki Mizuhata, Norihiro Tokitoh, Hiroki
Fukumoto,Toshio Kubota, Syntheses and Structures of d10 Coinage Metal Complexes of Electron-Accepting
Phosphine Ligands Featuring a 3,3,4,4,5,5-Hexafluorocyclopentene Framework, Inorganic Chemistry, 57,
9105-9114, (2018).
19) Tomohiro Agou, Daisuke Aso, Shoji Kataoka, Ryota Tuchimochi, Hiroki Fukumoto, Takashi Yamazaki, Tomoko
Kawasaki-Takasuka, Yoshiyuki Mizuhata, Norihiro Tokitoh, Toshio Kubota, Facile transformation of
2H,3H-decafluoropentane (HFC-4310mee) into (Z)-2H-nonafluoropent-2-ene and its application to the synthesisof polyfluorinated homoallylic ketones by Claisen rearrangement, Journal of Fluorine Chemistry, 213, 74-79,(2018).
20) Yuta Inoue, Takahiro Hatayama, Tomoko Kawasaki-Takasuka, Tomohiro Agou, Toshio Kubota Takashi Yamazaki,
Stereoselective aldol reactions using pseudo C2 symmetric 1-benzyl-4-(trifluoromethyl)piperidine-2,6-dione,
Chemical Communications, 54, 9913-9916, (2018).
21) Shigeyuki Yamada, Akira Mitsuda, Kazuya Miyano, Tsuyoshi Tanaka, Masato Morita, Tomohiro Agou, Toshio
Kubota, Tsutomu Konno, Development of Novel Solid-State Light-Emitting Materials Based on PentafluorinatedTolane Fluorophores, ACS Omega, 3, 9105-9113, (2018).
22) 増子沙也香, 鈴木準平, 藤田昌史, 汽水性二枚貝ヤマトシジミの炭素収支に基づく成長力評価手法の確立, 水環境学会誌, 41-5, 123-128, (2018).
23) Nagayama K, Inoue T, Hamada Y, Sugita S, Matsumoto T, Direct application of mechanical stimulation to celladhesion sites using a novel magnetic-driven micropillar substrate, Biomedical Microdevices, 20-4-85, 1-9,
(2018).
24) 越生康寛, 長山和亮，後藤哲哉，尾関和秀, Si 含有リン酸カルシウム薄膜の作製と細胞接着性評価, バイオイン
テグレーション学会誌, 8-868, 123-126, (2018).
25) Taro Shibanoki, Masaki Watanabe, Go Nakamura, Takaaki Chin and Toshio Tsuji, A Training Method for the
Speech Controlled Environmental Control System Based on Candidate Word Discriminations, Journal of Robotics,
Networking and Artificial Life, 5-2, 135-138, (2018).
26) Bansod YD, Matsumoto T, Nagayama K, Bursa J, A Finite Element Bendo-Tensegrity Model of Eukaryotic Cell,
Journal of Biomechanical Engineering, 140-10, 1-9, (2018).
27) Kana Mitobe, Kyu Terashima, Tomoko Kawasaki‐Takasuka, Tomohiro Agou, Toshio Kubota, Takashi Yamazaki,
Preparation and Reactions of CF3‐Containing Phthalides, Europian Journal of Organic Chemistry, 48, 6944-6951,(2018).
28) Yasuyuki Nishi, Genki Sato, Daishi Shiohara, Terumi Inagaki, Norio Kikuchi, Performance Characteristics and Flow
Field of Axial Flow Hydraulic Turbine in Shallow Open Channel, International Journal of Fluid Machinery and
Systems, 11-4, 387-399, (2018).
29) 土山美樹, 鈴木準平, 藤田昌史, 汽水湖における貧酸素水塊の形成時の水質がヤマトシジミの抗酸化力に及ぼす影響, 土木学会論文集 B2（海岸工学）, 74-2, I_1255-I_1260, (2018).

7930) Nagayama K, Uchida K, Sato A, A novel micro-grooved collagen substrate for inducing vascular smooth muscle
differentiation through cell tissue arrangement and nucleus remodeling, Journal of the Mechanical Behavior of
Biomedical Materials, 90, 295-305, (2018).
31) Kana Mitobe, Tomoko Kawasaki-Takasuka, Tomohiro Agou, Toshio Kubota, Takashi Yamazaki, Divergent
pathways for reactions of CF3-containing Isobenzofuran-1-ones and amines, Journal of Fluorine Chemistry, 218,
36-41, (2018).
32) 長山和亮，西宮昂平, 基質弾性率の変化が血管平滑筋細胞の形態・張力・分化に及ぼす影響（原子間力顕微鏡を用いた細胞の表面形態・張力変化の解析）, 日本機械学会論文集, 84-868, 1-10, (2018).
33) Shoji Kataoka, Hiroki Fukumoto, Tomoko Kawasaki-Takasuka, Takashi Yamazaki, KatsuyukiNishimura, Tomohiro
Agou, Toshio Kubota, Effective synthesis of fluorine-containing phenanthrene bearing hydroxyl group using
Mallory reaction and its application for fluorinated polyesters, Journal of Fluorine Chemistry, 218, 84-89, (2018).
34) Otohiro Gotsu, Tomomi Shiota, Hiroki Fukumoto, Tomoko Kawasaki-Takasuka, Takashi Yamazaki, Tomoko
Yajima, Tomohiro Agou, Toshio Kubota, Fluorine-Containing Dibenzoanthracene and Benzoperylene-Type
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Synthesis, Structure, and Basic Chemical Properties, Molecules 2018, 23-12,3337, (2018).
35) D. Sekiba, T. Tamura, I. Harayama, Y. Watahiki, S. Ishii, K. Ozeki, N. Fukata, Development of high-resolution
ERDA with double MCP system and determination of detection limit for H and D, Nucl. Instr. Meth. B, 430, 6-10,(2018).
36) T. Fukui, H. Fujisawa, K.Otaka, Y. Fukuoka, Autonomous gait transition and galloping over unperceived obstaclesof a quadruped robot with CPG modulated by vestibular feedback, Robotics and Autonomous Systems, (online
available), (2018).
37) 稲垣照美，飯島友，波入拓，李艶栄, 低位熱エネルギー回収向け二段型潜熱蓄熱式熱交換器の性能評価, 化学工学論文集, 44-6, 1-9, (2018).
38) 丸茂喜高，山﨑光貴，三浦裕弥，道辻洋平, ヘッドアップディスプレイを用いた信号交差点でのドライバ判断支援システム, 日本機械学会論文集, 84-866, 1-11, (2018).
39) Varun Lochab, Andrew Yee, Yanrong Li, Minami Yoda, A. Terrence Conlisk, and Shaurya Prakash, Directed self
assembly of colloidal particles for high aspect ratio band, Proc. of 2018 solid-state sensors，actuators andmicrosystems workshop HILTON HEAD, WP-07, (2018).
40) 木村孝之, 山根康平, 増澤徹, 2 次元集積化磁気センサへの相関二重サンプリングの導入とノイズ低減に関する検討, 電気学会論文誌 E（センサ・マイクロマシン部門誌）, 139, 61-62, (2019).
41) Yasuyuki Nishi, Genki Sato, Daishi Shiohara, Terumi Inagaki, Norio Kikuchi, A Study of the Flow Field of an Axial
Flow Hydraulic Turbine with a Collection Device in an Open Channel, Renewable Energy, 130, 1036-1048, (2019).
42) Pokhrel P, Ohgushi K, Fujita M, Impacts of future climate variability on hydrological processes in the upstream
catchment of Kase river basin, Japan, Applied Water Science, 9-1, 18, (2019).
43) 鈴木準平, 中野大助, 今村正裕, 藤田昌史, シマトビケラ属幼虫のストレス応答物質の個体サイズによる違いと季節変化, 水環境学会誌, 42-1, 27-33, (2019).
44) Yoshikazu Mori and Akihiko Nakada, Wheelchair-Portable Patient Lift, Trans. Of the ASME Journal of Medical
Devices, 13, 014505-1-014505-6, (2019).
45) 王峰宇, 藤田昌史, 微生物燃料電池の酢酸除去と発電への陰イオン界面活性剤の影響, 用水と廃水, 61-3,
39-46, (2019).

8046) Pokhrel P, Akashi J, Suzuki J, Fujita M, Oxidative stress responses to feeding activity and salinity level in brackish
water clam Corbicula japonica, Science of the Total Environment, 665, 191-195, (2019).
47) 福井貴大, 松川宗一郎, 福岡泰宏, Pace を基本歩容とする 4 脚ロボットのための自律歩容遷移手法, 機械学会
誌（C 編）, 85-870, 18-00360, (2019).
48) Toshio Tsuji, Taro Shibanoki, Go Nakamura, and Akira Furui, Development of Myoelectric Robotic/Prosthetic
Hands with Cybernetic Control at the Biological Systems Engineering Laboratory Hiroshima University, Journal of
Robotics and Mechatronics, 31-1, (2019).
49) Wang F, Matsubara H, Nittami T, Fujita M, Utilization of a silicon rubber membrane for passive oxygen supply in a
microbial fuel cell treating carbon and nitrogen from synthetic coke-oven wastewater, Biochemistry andBiotechnology, (online available), (2019).
50) Shuya Shida, Toru Masuzawa and Masahiro Osa, Flow rate estimation of a centrifugal blood pump using thepassively stabilized eccentric position of a magnetically levitated impeller, The International Journal of Artificial
Organs, 42-6, 291-298, (2019).

【国際会議論文】
1)

T. Fukui, K. Nakamura, Y. Habu, Y. Fukuoka, Animal-like Gait Adaptation by a Simulated Quadruped Model with
Central Pattern Generators, 2018 International Conference on Engineering and Natural Science-Summer Session(ICENS-Summer 2018), (2018).

2)

Masahiro Osa, Toru Masuzawa, Ryoga Orihara, Eisuke Tatsumi, Magnetic suspension performance enhancement of
ultra-compact 5-DOF controlled self-bearing motor for rotary pediatric ventricular assist device, Proc. of the 16th
ISMB, 1-6, (2018).

3)

Fumiya Kitayama, Katsughiro Hirata, Ryou Kondo, Linear Oscillatory Actuator with Two Independently Drivable
Movers, XXIIIrd International Conference on Electrical Machines (ICEM'2018), (2018).

4)

Taro Shibanoki, Yuki Koizumi, Bi Adriel Jr. Yozan and Toshio Tsuji, Selection of Motor Imagries forBrain–Computer Interfaces Based on Partial Kullback–Leibler Information Measure, The Second Annual IEEE Life
Sciences Conference (LSC), Montreal, Canada, (accepted), (2018).

5)

Kazuya Hashimoto, Taro Shibanoki, Go Nakamura, Takaaki Chin and Toshio Tsuji, A Dual-arm Cooperation
Training System for Myoelectric Prosthetic Hand Control, The Second Annual IEEE Life Sciences Conference(LSC), Montreal, Canada, (accepted), (2018).

6)

Eriko Ouchi, Hitoshi Usuniwa, Kiyotaka Nemoto and Terumi Inagaki, Validation of heartbeat related signals
extracted from functual near-infrared spectroscopy, The 14th International Student Conference in Ibaraki, (2018).

7)

Asuka SAKAMOTO, Yu IJIMA, Yanrong LI and Terumi INAGAKI, Thermo-physical Properties of Phase Change
Latent Heat Storage Materials Mixed Fatty Acid, The 14th International Student Conference in Ibaraki, (2018).

8)

K. Otaka, A. N. Ibrahim, K. Inoue and Y. Fukuoka, Adaptive Serpentine Locomotion of a Snake Robot Involuntarily
Activated and Modified through Sensory Feedback Affected by Longitudinal Frictional Anisotropy, ROBIO2018,
Dec. 15, (2018).

9)

Y. Habu, Y. Yamada, S. Fukui and Y. Fukuoka, A Simple Rule for Quadrupedal Gait Transition Proposed by a
Simulated Muscle-driven Quadruped Model with Two-level CPGs, ROBIO2018, Dec. 15, (2018).

10) Yoshikazu Mori and Yuri Kumahara, Conceptual Design and Basic Experiments of a Portable Robot “TechTech”
Inspiring Elderly People to Walk, Human Agent Interaction (HAI), 318-320, (2018).

8111) Yosuke Ichiyanagi, Yohei Michitsuji, Akira Matsumoto, Yasuhiro Sato, Hiroyuki Ohno, Masuhisa Tanimoto,Atsushi Iwamoto Tomoki Fukushima and Takuji Nakai, Condition monitoring system based on wheel-rail contact
forces, CM2018, (2018).
12) Takuya Matsuda, Fujio Masuzawa, Takashi Maeda, Atsushi Iwamoto, Kosuke Matsumoto, Masuhisa Tanimoto,
Akira Matsumoto, Yohei Michitsuji, Yosuke Ichiyanagi, Yasuhiro Sato, Hiroyuki Ohno, Takuji Nakai, Estimation offriction coefficient between outside flange and rail surface, CM2018, (2018).
13) Akira Matsumoto, Yasuhiro Sato, Hiroyuki Ohno, Yohei Michitsuji, Yosuke Ichiyanagi, Masuhisa Tanimoto,Atsushi Iwamoto and Takuji Nakai, Curving safety against flange climb derailments and wheel/rail contact
problems -Japanese experiences and safety measures-, CM2018, (2018).
14) T. NAOE, H. KOGAWA1, N. TANAKA and M. FUTAKAWA, Evaluation of pressure wave-induced cavitation
erosion in mercury narrow channel, 13th International Symposium on Advanced Science and Technology inExperimental Mechanics, Taiwan, (2018).
15) S. KAWAMURA, T. NAOE, T. IKEDA, N. TANAKA and M. FUTAKAWA, Visualization of Cavitation Growing and
Collapsing Behaviors in Narrow Channel, 13th International Symposium on Advanced Science and Technology inExperimental Mechanics, Taiwan, (2018).
16) T. IKEDA, H. KOGAWA, T. NAOE, S. KAWAMURA, N. TANAKA and M. FUTAKAWA, Optimization of the
Swirl Gas Microbubble Generator for a Liquid Mercury Target Vessel, 13th International Symposium on Advanced
Science and Technology in Experimental Mechanics, Taiwan, (2018).
17) Mashiko S, Wu Q, Pokhrel P, Fujita M, The effects of natural and anthropogenic water quality factors on scope for
growth of brackish water bivalve Corbicula japonica, 17th World Lake Conference, 672−674, (2018).
18) Pokhrel P, Machida H, Fujita M, Effects of sediment and water quality on antioxidant response of brackish bivalve
Corbicula japonica, 17th World Lake Conference, 669−671, (2018).
19) Fujita M, Bui TH, Wang F, Introduction of an anion exchange membrane into a dual chambered air-cathodemicrobial fuel cell: an attempt to increase projected surface area of anode, 4th IWA Specialized International
Conferences on Ecotechnologies for Wastewater Treatment, P25, (2018).

【著書】
1）

増澤徹, 第 4 章 磁気回路専用形: 「磁気浮上技術の原理と応用」, 科学情報出版株式会社, (2018).

2）

山田重之, 久保田俊夫, 第 3 章: 「有機フッ素化合物の最新動向」, シーエムシー出版, (2018).

3）

尾関和秀, 第 6 章，第 5 節: 「プラズマ CVD における成膜条件の最適化に向けた制御技術と成膜事例」, サイエ
ンス＆テクノロジー株式会社, (2018).

4）

山内智, 第 15 章，第 10 節: 「プラズマ CVD における成膜条件の最適化に向けた反応機構の理解とプロセス制
御・成膜事例」, サイエンス＆テクノロジー株式会社, 285-298, (2018).

82

【学会発表 (国内、国際)】(国内学会)
1）

米倉優佑，森善一, 片麻痺障がい者のための車輪型歩行アシスト機, 茨城県立医療大学シーズ等発表会,
2018/3/9

2）

長山和亮, コラーゲン微細溝基質を用いた配列化培養が血管平滑筋細胞の分化ならびに力学特性に与える影響, 日本機械学会関東支部 第 24 期総会・講演会, 2018/3/17

3）

長山和亮, 細胞用マイクロ引張試験機を用いた細胞のスティフネスと接着力の定量解析, 日本機械学会関東支部 第 24 期総会・講演会, 2018/3/17

4）

長山和亮, 細胞への力学刺激が紫外線由来 DNA 損傷を抑制するメカニズムの実験的考察, 日本機械学会関東支部 第 24 期総会・講演会, 2018/3/17

5）藤川知, 尾関和秀, ジルコニアカスタムアバットメント作製のためのインプラントチタンベースの開発, バイオイン
テグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

6）杉澤満, 井川淳一, 尾関和秀, 上顎臼歯部垂直的骨量不足の症例においてステップアダプテーション・テクニ
ックを用いた症例検討, バイオインテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

7）

越生康寛, 長山和亮, 後藤哲哉, 尾関和秀, Si 含有リン酸カルシウム薄膜の作製と細胞接着性評価, バイオイ
ンテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

8）

皆川遥夢, 熊谷高志, 尾関和秀, シミュレーション解析を用いた HA 歯科インプラントにおける HA 膜厚の影響,
バイオインテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

9）西尾光, 藤川知, 熊谷高志, 尾関和秀, リバースエンジニアリングを用いた下顎骨モデリングと上部構造の連結固定における歯科インプラントの応力解析, バイオインテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

10）西尾光, 熊谷高志, 尾関和秀, リバースエンジニアリングを用いた下顎海綿骨のモデリングと応力解析, バイオ
インテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

11）

越生康寛, 作山大智, 尾関和秀, HA インプラントからの Ti イオン溶出とその低減, バイオインテグレーション学会第８回学術大会, 2018/5/20

12）

牧田丈靖，増澤徹，長真啓，Daniel L Timms, 全置換型磁気浮上人工心臓の浮上インペラの非制御軸の振動抑制, 第 30 回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム, 2018/5/23

13）

信太宗也，増澤徹, 長真啓, 磁気浮上式血液ポンプ内インペラ径方向受動安定ダイナミクスの血液量計測への応用, 第 57 回日本生体医工学会大会, 2018/6/19

14）

長山和亮, 微細溝コラーゲン基質を用いた血管平滑筋細胞の配列培養組織形成と核のﾒｶﾉﾄﾗﾝｽﾀﾞｸｼｮﾝ解析,第 57 回日本生体医工学会大会, 2018/6/19

15）

北山文矢, 近藤良, 平田勝弘, 2 つの可動子を有するリニア振動アクチュエータの振幅一定制御, 電気学会 回
転機 リニアドライブ 家電・民生合同研究会資料, 2018/7/10

16）

川村駿介, 直江崇, 池田翼，田中伸厚，二川正敏, 流れ場におけるキャビテーション気泡挙動の実験的分析,
日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

17）

池田翼，粉川広行, 直江崇, 川村 駿介，田中伸厚，二川正敏, 旋回流を用いた微小気泡発生装置の特性評
価, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

18）

吉田健悟，田中伸厚, SPH 法による津波の大規模解析に向けた計算効率化, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

19）

石川冴子，田中伸厚, ANSYS による津波の数値解析とその結果の VR 化に関する研究, 日本機械学会 2018年度茨城講演会, 2018/8/22

83

20）

高田楽人，椎名研人，田中伸厚, 小型波力発電装置の発電ユニットの摩擦低減に関する研究, 日本機械学会
2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

21）

長山和亮, ﾒｶﾉﾄﾗﾝｽﾀﾞｸｼｮﾝの解明に向けた細胞の巨視的・微視的力学解析, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

22）

長山和亮, 血管平滑筋細胞の配列・組織化培養技術の開発および力学解析, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

23）

長山和亮, 細胞の形状に着目した細胞張力顕微鏡観察法による張力解析, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

24）

長山和亮, 細胞運命予測を目指した細胞核の形態ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽ構築に関する基礎研究, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

25）

皆川遥夢，熊谷高志，今井守夫，尾関和秀, インプラントオーバーデンチャーの固定様式の違いによる顎骨への応力影響について, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

26）

上村飛一郎, 白土航平, 佐藤優, 近藤良, 北山文矢, 3 軸倒立移動ロボットの段差昇降制御, 日本機械学会
2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

27）

滝口詠司, 鈴木智洋, 近藤良, 岡田養二, 北山文矢, バイラテラル制御を用いた装着型脚支援システム（段差昇降による有効性の検証）, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

28）

鈴木雄太, 北山文矢, 近藤良, 岡田養二, 木村郁美, 田山幸多郎, 下肢障碍者を対象とした装着型脚支援シ
ステムのための自動制御と手動操作の両立 (熟練者操作則を用いた制御則の提案), 日本機械学会 2018 年度
茨城講演会, 2018/8/22

29）

冨山あゆみ, 上阪悠貴, 近藤良, 北山文矢, 岡田養二, 人間の立位動作の同定に関する研究, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

30）

木村郁美, 近藤良, 北山文矢, 岡田養二, 下肢障碍者のための立位自動安定化制御, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

31）

米倉優佑，森善一, 軽度片麻痺障がい者のための車輪型歩行アシスト機の操作性向上, 506, No. 180-2, 日本
機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

32）

稲葉雄哉，井上康介，桐林颯，森善一, ヘビの筋骨格系が側方くねり運動に与える影響の調査, 507, No.
180-2, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

33）

千田忠良，森善一, 立位・不整地移動を可能にする高性能電動車いす―階段昇降の自動化―, 508, No.
180-2, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

34）

遠藤雅和，森善一, 様々な環境の走破を目的としたヘビ型ロボットの開発, 509, No. 180-2, 日本機械学会
2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

35）

許方，井上康介，森善一, 歩行ロボットの安定歩行のための新しい足部機構の開発, 517, No. 180-2, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

36）

笹下紘利，西泰行，塩原大史，稲垣照美，菊池伯夫, 集水装置を有する軸流水車の性能特性に及ぼす流量の影響, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

37）

助森大地，西泰行，鈴尾亮太，稲垣照美, 重力渦式水車の損失解析, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会,
2018/8/22

38）

野地崇寛，西泰行, クローズド形一枚羽根遠心ポンプにおけるケーシング内の流れ構造に関する研究, 日本機
械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

84

39）

伏見輝，西泰行，下村和男，佐藤嶺至，長谷川健嗣, 歯科用エアタービンの性能に及ぼす羽根枚数の影響,
日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/2240）

森下玄基，李艶栄，稲垣照美, 流体騒音の数値シミュレーション, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会,
2018/8/22

41）

弓削文哉，李艶栄，稲垣照美, ミスト噴射を伴う鉛直向流型熱交換器の試作と性能評価, 日本機械学会 2018年度茨城講演会, 2018/8/22

42）

草野瑞生，波入拓，坂本飛鳥，稲垣照美，李艶栄, 相変化蓄熱型熱交換器の開発と性能評価, 日本機械学会
2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

43）

内藤瑞貴，李艶栄，稲垣照美，染矢聡, 微小流路内における温度場・速度場計測, 日本機械学会 2018 年度
茨城講演会, 2018/8/22

44）

藤原信吾，李艶栄，稲垣照美, 赤外線透過樹脂フィルムの光学物性評価, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

45）

風間晃輝，道辻洋平, 信号切り替わり場面における横断歩行者を考慮した自動運転プログラム～黄信号検知型・予見型プログラムの提案～, No.180-2, 日本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

46）

熊田智裕，黄雲生，道辻洋平, 駆動力を用いたアクティブ操舵台車の曲線走行シミュレーション, No.180-2, 日
本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

47）

前原奨，道辻洋平，水野浩平, スケールモデル実験装置による一軸操舵台車の曲線通過性能, No.180-2, 日
本機械学会 2018 年度茨城講演会, 2018/8/22

48）

米倉優佑，森善一, 片麻痺障がい者のための車輪型歩行アシスト機, 第 27 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2018/8/22

49）

富澤太，芝軒太郎，中村豪，陳隆明，辻敏夫, 義手動作と動作イメージの整合性を実現可能な相互学習型訓練
システム, 第 27 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2018/8/22

50）

松田健一, ホモポーラ・コンシクエント統合型５軸制御セルフベアリングモータに関する研究, 日本機械学会
D&D2018, 2018/8/28

51）

水野浩平，道辻洋平，須田義大，林世彬，牧島信吾, 傾斜軸 EEF 台車の曲線通過性能の評価, No.18-7, 日本
機械学会 D&D2018, 2018/8/28

52）

藤田昌史, 鈴木準平, 今村正裕, 榎本忠夫, 桑原祐史, マーシャル諸島マジュロ環礁における沿岸水質汚濁と国土維持問題, 日本水環境学会シンポジウム, 2018/9/3

53）

羽根田洋輔，増澤徹，長真啓，尾関和秀，岸田晶夫，片桐伸将，巽英介, 複合低エネルギ冠動脈バイパス接合
デバイスの開発, LIFE2018, 2018/9/6

54）

信太宗也，増澤徹，長真啓，大野康平，西村隆，許俊鋭，巽英介, 血液遠心ポンプ拍出流量推定のための磁気浮上インペラふれ回り運動解析, LIFE2018, 2018/9/6

55）

長山和亮, 細胞への繰返伸展刺激が紫外線由来 DNA 損傷を抑制するメカニズム, 日本機械学会 2018 年度年
次大会, 2018/9/9

56）

長山和亮, 細胞核の力学的拘束による紫外線由来 DNA 切断損傷の抑制, 日本機械学会 2018 年度年次大会,
2018/9/957）

宮崎祐汰郎，道辻洋平，久田育德，長澤研介, PQ 輪軸による鉄道車両走行試験データの分析支援システム,
No.18-1, G1800102, 日本機械学会 2018 年度年次大会, 2018/9/9

58）

黒田晶子，道辻洋平, 久田育德，長澤研介, 慣性センサを用いた鉄道車両の位置推定, No.18-1, G1800103,
日本機械学会 2018 年度年次大会, 2018/9/9

85

59）

小西毅，平野康之，西泰行, 多孔質羽根車を用いた遠心ポンプの設計と性能予測, 日本機械学会 2018 年度
年次大会, 2018/9/10

60）

坂本飛鳥，李艶栄，稲垣照美, 多段型相変化蓄熱式熱交換システム向け蓄熱材(脂肪酸)の熱・物理特性, 化学工学会 第 50 回 秋季大会, 2018/9/18

61）

波入拓，飯島友，李艶栄，稲垣照美, 低位熱エネルギー回収向け二段型相変化蓄熱式熱交換器の性能評価,
化学工学会 第 50 回 秋季大会, 2018/9/18

62）

大島翔，尾関和秀，本田みちよ，菊池正紀, ゲンタマイシン担持ハイドロキシアパタイト／コラーゲン骨類似ナノ複合体粉末の調製と抗菌性評価, 第 26 回顎顔面バイオメカニクス学会, 2018/9/30

63）

野地崇寛，西泰行, 非設計点におけるクローズド形一枚羽根遠心ポンプのケーシング内の流れ構造, 第 80 回
ターボ機械協会東北講演会, 2018/10/12

64）

助森大地，西泰行，鈴尾亮太，稲垣照美, 重力渦式水車の流れ場と水力損失に及ぼす流量の影響, 第 80 回ターボ機械協会東北講演会, 2018/10/12

65）

谷萩雄一朗，西泰行，鈴木亮太，稲垣照美, 曲線羽根を用いた下掛け水車の性能と流れ場に関する研究, 第80 回ターボ機械協会東北講演会, 2018/10/12

66）

織原涼雅, 増澤徹, 長真啓, 巽英介, 小児用人工心臓のための超小型磁気浮上モータの改良, 第 27 回
MAGDA コンファレンス in Katsushika, 2018/10/20

67）

北山文矢, 近藤良, 制振用二自由度振動アクチュエータの開発, 第 27 回 MAGDA コンファレンス in
Katsushika, 2018/10/20

68）岡田養二, 北山文矢, 近藤良, 磁気軸受で支えられたターボ機械用 IPM 高速モータの提案, 第 27 回 MAGDA
コンファレンス in Katsushika, 2018/10/20

69）

佐藤駿, 北山文矢, 岡田養二, 近藤良, 磁束集中型振動発電装置を用いた歩行発電, 第 27 回 MAGDA コン
ファレンス in Katsushika, 2018/10/20

70）

長山和亮, 細胞用引張試験機および原子間力顕微鏡を用いた血管平滑筋細胞の巨視的・微視的力学解析,
第 29 回バイオフロンティア講演会, 2018/10/24

71）

長山和亮, 血管平滑筋細胞の分化に伴う細胞の形状および収縮能変化の解析, 第 29 回バイオフロンティア講演会, 2018/10/24

72）

長山和亮, 細胞周期における細胞核の形態変化把握による細胞状態の識別, 第 29 回バイオフロンティア講演会, 2018/10/24

73）

木村孝之, 山根康平, 増澤徹, ２次元集積化磁気センサにおける CDS による固定パターンノイズ低減に関する検討, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 2018/10/31

74）

安武勇貴, 長真啓, 丸山修, 西田正浩, 増澤徹, 高せん断流れ場におけるせん断応力と接液面の表面粗さが溶血に及ぼす影響, 第 56 回日本人工臓器学会大会, 2018/11/1

75）

長真啓, 増澤徹, 織原涼雅, 巽英介, 小児心不全治療のための超小型な磁気浮上型補助人工心臓の研究開発, 第 56 回日本人工臓器学会大会, 2018/11/1

76）

坂本飛鳥，稲垣照美，李艶栄, 相変化蓄熱材向け混合脂肪酸の熱物性（第２報）, 第 39 回 日本熱物性シンポ
ジウム, 2018/11/13

77）

堀内健佑, 丸谷美由紀，城塚達也, 山内智, ヨウ化銅を用いた LPCVD 法による銅膜の高速成長, 平成 30 年
度電気学会茨城支所研究発表会, 2018/11/17

78）

ダオ ユイ ホアン, 湊淳, 気泡管を用いた高感度傾斜計測装置の開発, 平成 30 年度電気学会茨城支所研究発表会, 2018/11/17

86

79）

中島翔太, 木村孝之, 制御回路の分割配置により不感領域の解消した 部分露光が可能なイメージセンサの提案, 平成 30 年度電気学会茨城支所研究発表会, 2018/11/17

80）

小池貴大, 木村孝之, 星信芳, 寄生容量の影響を低減した耐放射線性の CMOS チョッパ型コンパレータの設計及び特性評価, 平成 30 年度電気学会茨城支所研究発表会, 2018/11/17

81）

増田圭彦，木村孝之，中島翔太，部分露光が可能なイメージセンサにおける 100μｓでの高速撮像の実現，平成30 年度電気学会茨城支所研究発表会，2018/11/17

82）

永井達彬，木村孝之，増澤徹，FPGA 実装を目的とした位相限定相関法によるサブピクセルレベルの高速位置検出に関する研究，平成 30 年度電気学会茨城支所研究発表会，2018/11/17

83）

平成 30 年度電気山根康平，木村孝之，増澤徹，2 次元集積化磁気センサ出力のロックイン検出に関する基礎的検討，学会茨城支所研究発表会，2018/11/17

84）

越生康寛，長山和亮，後藤哲哉，尾関和秀, ケイ素含有リン酸カルシウム薄膜の細胞接着性評価, 第 24 回アパタイト研究会, 2018/11/22

85）

信太宗也，増澤徹，長真啓, 磁気浮上インペラ偏心位置を用いた新しい血液遠心ポンプ流量推定手法確立のための流路内圧不平衡場解析, 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会 2018, 2018/12/1

86）

稲垣照美，坂本飛鳥，李艶栄, 多段型潜熱蓄熱式熱交換システム向け蓄熱材の開発と熱物性に関する研究,
第 8 回 潜熱工学シンポジウム, 2018/12/3

87）

水野浩平，道辻洋平, 須田義大，林世彬，牧島信吾, スケールモデ走行実験による傾斜軸 EEF 台車の曲線通過性能の評価, No.18-83, 1011, 日本機械学会第 27 回交通・物流部門大会，2018/12/5

88）

信太宗也，増澤徹，長真啓, 血液遠心ポンプ拍出流量推定手法確立のための磁気浮上インペラ流体評価, 日本機械学会第 31 回バイオエンジニアリング講演会，2018/12/14

89）

長山和亮, 血管平滑筋分化における核内外の力学環境の変化, 日本機械学会第 31 回バイオエンジニアリング
講演会，2018/12/14

90）

長山和亮, 原子間力顕微鏡を用いた細胞内のｱｸﾁﾝｽﾄﾚｽﾌｧｲﾊﾞと核の結合状態の推察, 日本機械学会第 31
回バイオエンジニアリング講演会，2018/12/14

91）

長山和亮, 巨視的引張環境下における配列化培養血管平滑筋細胞内の核の変形解析, 日本機械学会第 31
回バイオエンジニアリング講演会，2018/12/14

92）

長真啓，増澤徹，織原涼雅，築谷朋典，巽英介, 超小型磁気浮上モータを用いた次世代型遠心連続流式小児用人工心臓の血液循環性能評価，第 47 回人工心臓と補助循環懇話会学術集会, 2019/2/1

93）

信太宗也，増澤徹，長真啓, 血液 Ht 変化に伴う粘度変化が磁気浮上インペラ非制御位置計測による血液遠心
ポンプ流量推定精度に及ぼす影響, 第 47 回人工心臓と補助循環懇話会学術集会, 2019/2/1

94）

杉澤満，尾関和秀，石原滉平, 有限要素解析によるインプラントの初期固定の応力評価, H30 年度 埼玉県歯科医学大会, 2019/2/3

95）

長山和亮, 力学的側面からの細胞放射線耐性制御技術の開発を目指して第 12 回 Quantum Medicine 研究会「細胞の放射線感受性に対する影響要因」，2019/2/17

96）

呉青栩, 土山美樹, 鈴木準平, 藤田昌史, 都市下水がヤマトシジミの成長余力に及ぼす影響, 第 53 回日本水環境学会年会, 2019/3/8

97）

土山美樹, 呉青栩, 鈴木準平, 都市下水に対するヤマトシジミの酸化ストレスマーカーの応答, 第 53 回日本水環境学会年会, 2019/3/8

98）

趙光耀, 王峰宇, 藤田昌史, 微生物燃料電池のアノードにおける一次元生物膜モデルの構築, 第 53 回日本
水環境学会年会, 2019/3/9

87

99）

王峰宇, 藤田昌史, 都市下水処理場における標準活性汚泥の総抗酸化力の動態, 第 46 回土木学会関東支部
技術研究発表会, 2019/3/13

100） 森下玄基，李艶栄，稲垣照美, 水平密閉矩形容器内に発現する自然対流輸送現象の数値シミュレーション, 化学工学会 第 84 年会, 2019/3/13
101） 長山和亮, 細胞用引張試験機の開発とこれを用いた血管平滑筋細胞の硬さと接着力の実測（奨励賞論文）, 第
28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
102） 長山和亮, 継代培養による細胞老化に伴う血管細胞の形態・張力・運動能力の変化, 第 28 回ライフサポート学
会フロンティア講演会, 2019/3/15
103） 長山和亮, 微細溝基板上での正常血管細胞およびがん細胞の運動解析, 第 28 回ライフサポート学会フロンテ
ィア講演会, 2019/3/15
104） 神弘輔，芝軒太郎, 作業モデルを内包した 3D プリンタブル筋電義手, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア
講演会, 2019/3/15
105） 牧田丈靖，増澤徹，信太宗也，長真啓，Daniel L Timms, 全置換型磁気浮上人工心臓の右心ポンプ性能の向上に関する研究, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
106） 山口清，増澤徹，長真啓，織原涼雅，巽英介, 小児用補助人工心臓用磁気浮上モータの省エネルギー化に関する研究, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
107） 柳沼修太，増澤徹，長真啓，柴建次，巽英介，西村隆, 埋込型人工心臓への使用を目的とした緊急時電力供給用小型フライホールの研究開発, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
108） 羽根田洋輔，増澤徹，長真啓，尾関和秀，岸田晶夫，巽英介, 冠動脈バイパス手術における血管接合支援デバイスの研究開発, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
109） 吉田尚記，増澤徹，長真啓，尾関和秀，岸田晶夫，巽英介, 冠動脈バイパス手術のための血管吻合デバイスの開発, 第 28 回ライフサポート学会フロンティア講演会, 2019/3/15
110） 長山和亮, 細胞の老化に注目した細胞の形態・張力・運動能力の解析, 日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，2019/3/18
111） 長山和亮, 微細溝基質の機械特性を利用した細胞運動制御の研究, 日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，2019/3/18
112） 長山和亮, 微細加工基板を用いた細胞核への圧縮負荷による細胞の紫外線耐性向上に関する研究, 日本機
械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，2019/3/18
113） 長山和亮, 細胞の力学特性計測装置の改良と自動化に関する研究, 日本機械学会関東学生会第 58 回学生員
卒業研究発表講演会，2019/3/18
114） 長山和亮, 疾患発生メカニズム解明のための細胞核の力学特性計測と核内 DNA の凝集解析, 日本機械学会
関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会，2019/3/18
115） 窪井俊哉，李艶栄，稲垣照美, 磁性流体の熱流動・物理・化学特性, 日本機械学会関東支部 第 25 期総会・講演会, 2019/3/18
116） 高橋健斗，李艶栄，稲垣照美, 磁性イオン液体の物性評価, 日本機械学会関東支部 第 25 期総会・講演会,
2019/3/18
117） 岡崎伊織，稲垣照美，李艶栄, 開放矩形容器内の自然対流に現れる非定常な熱流動について, 日本機械学会関東支部 第 25 期総会・講演会, 2019/3/18
118） 助森大地，西泰行，稲垣照美, タンク形状が重力渦式水車の性能と流れ場に及ぼす影響, 日本機械学会関東
支部 第 25 期総会・講演会, 2019/3/19

88119） 吉澤優介，西泰行, 一枚羽根ポンプ逆転水車のラジアルスラストに関する研究, 日本機械学会関東支部 第 25
期総会・講演会, 2019/3/19
120） 古内薫，西泰行, 薄型多翼ファンの騒音特性に関する研究, 日本機械学会関東支部 第 25 期総会・講演会,
2019/3/19(国際学会)
1）

D. Sekiba, M. Uenomachi, K. Tsujita, Y. Sugisawa, I. Harayama, Y. Narita, K. Shimazoe, H. Takahashi, K.Ozeki,
High sensitivity HERDA and ambient NRA for hydrogen observation, the 9th International Workshop on
High-Resolution Depth Profiling, June 2018.

2）

Kazuaki Nagayama, Investigation of the nuclear-cytoskeletal interactions in vascular smooth muscle celldifferentiationusing a novel micro-grooved collagen substrate, 8th World Congress of Biomechanics (WCB2018),
July 2018.

3）

Kazuaki Nagayama, Nuclear-cytoskeletal Interactions in Vascular Smooth Muscle Cells:Possible Roles in theRegulation of Cell Differentiation, 8th World Congress of Biomechanics (WCB2018), July 2018.

4）

M. Kikuchi, T. Uchikoshi, K. Iwanami-Kadowaki, M. Uezono, K. Moriyama, T. Sato, M. Aizawa, Y. Shirosaki, S.
Oshima, M. Honda, K. Ozeki, Hydroxyapatite/Collagen Bone-Like Nanocomposite: Novel Applications,Finland-Japan Workshop: The next generation medical engineering in biomaterials, July 2018.

5）

Yohji Okada, Development of compact and high torque 16 pole 18 slot motor for power assist legs, The 9th
Asia-Pacific Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics, July 2018.

6）

Akira Matsumoto, Yasuhiro Sato, Hiroyuki Ohno, Yohei Michitsuji, Yosuke Ichiyanagi, Masuhisa Tanimoto,Atsushi Iwamoto and Takuji Nakai, Curving safety against flange climb derailments and wheel/rail contact
problems -Japanese experiences and safety measures-, Railways2018, KN.02, September 2018.

7）

Yosuke Ichiyanagi, Yohei Michitsuji, Akira Matsumoto, Yasuhiro Sato, Hiroyuki Ohno, Masuhisa Tanimoto,Takashi Maeda, Takuya Matsuda and Takuji Nakai, Estimation method of friction coefficient between outside wheel
flange and rail based on vehicle dynamics simulation, Railways2018, C6.08, September 2018.

8）

Kohei Mizuno, Yohei Michitsuji, Yoshihiro Suda, Shihpin Lin and Shingo Makishima, Running performance of EEF
bogie with inclined wheel axle, Railways2018, B4.01, September 2018.

9）

Shuya Shida, Toru Masuzawa, Masahiro Osa, Novel flow rate estimation method of a centrifugal blood pump using
passive stabilization dynamics of magnetically levitated impeller, 26th ISMCS2018, October 2018.

10） Masahiro Osa, Toru Masuzawa, Ryoga Orihara, Eisuke Tatsumi, Next generation Ultra-Compact centrifugal
pediatric VAD using maglev motor with Improved design to enhance energy efficiency, 26th ISMCS2018, October
2018.
11） Toru Masuzawa, Shuya Shida, Masahiro Osa, Takashi Nishimura, Eisuke Tatsumi, Dynamic movement of themagnetically levitated impeller during pulsatile operation, 26th ISMCS2018, October 2018.

【受賞等】
1)

受賞者名: 大内恵理子，臼庭等，根本清貴，稲垣照美, 受賞名： 第 13 回日本感性工学会春季大会優秀発表
賞， 授与者：第 13 回日本感性工学会春季大会, 受賞日: 2018/03/27

89

2)

受賞者名: 糸賀裕哉, 受賞名: 日本機械学会関東支部第 24 期講演会若手優秀講演フェロー賞, 授与者: 日本
機械学会 24 期講演会, 受賞日: 2018/4/24

3)

受賞者名: 藤原信吾, 受賞名: 日本機械学会関東支部平成 30 年度茨城講演会優秀講演発表賞, 授与者: 日
本機械学会関東支部平成 30 年度茨城講演会, 受賞日: 2018/8/22

4)

受賞者名: 森下玄基，草野瑞生，藤原信吾，弓削文哉, 受賞名: 日本機械学会関東支部平成 30 年度茨城講演
会優秀講演発表賞, 授与者: 日本機械学会関東支部平成 30 年度茨城講演会, 受賞日: 2018/8/22

5)

受賞者名: 増澤徹, 受賞名: 日本 AEM 学会論文賞, 授与者: 日本 AEM 学会, 受賞日: 2018/10/20

6)

受賞者名: 増田圭彦, 受賞名: 優秀発表賞（ポスターセッション）, 授与者: 電気学会東京支部茨城支所, 受賞
日: 2018/11/17

7)

受賞者名: 永井達彬, 受賞名: 優秀発表賞（ポスターセッション）, 授与者: 電気学会東京支部茨城支所, 受賞
日: 2018/11/17

8)

受賞者名: 坂本飛鳥, 受賞名: 第 14 回茨城学生国際会議（ISCIU1４) 1st POSTER AWARD, 授与者: 第 14 回
茨城学生国際会議（ISCIU1４), 受賞日: 2018/12/1

9)

受賞者名: 神弘輔, 受賞名: ライフサポート学会奨励賞, 授与者: ライフサポート学会, 受賞日: 2019/3/1

【特許】
1)

発明者： 森善一, 出願人： 国立大学法人茨城大学, 発明の名称： 「介助用移乗器及び移乗方法」, 出願番号：
特願 2018-118354【新聞報道等】1)

藤田昌史， ｢霞ヶ浦の汚濁解説｣, 茨城大学, 掲載日： 2018/9/2【競争的資金獲得】
1.申請した競争的資金等の外部資金
1)

公益財団法人永守財団 研究助成 2018, ｢広周波数帯駆動のための 2 軸独立駆動型リニア振動アクチュエータの
開発」,

2)

1,060 千円, 2018 年度～2019 年度, 研究代表者: 北山文矢

公益財団法人ハーモニック伊藤財団 2019 年度助成, ｢下肢障碍者用支援機器のための軽量なアクチュエータの開発」, 1,960 千円, 2019 年度～2020 年度, 研究代表者: 北山文矢

3)

公益財団法人三菱財団 第 50 回（2019 年度）三菱財団自然科学研究助成, ｢下肢障碍者の脚支援に向けた軽量なギア一体型アクチュエータの開発」, 4,000 千円, 2019 年度, 研究代表者: 北山文矢

4)

公益財団法人永守財団 研究助成 2018, ｢世界初・世界最小の次世代型小型小児用人工心臓実現を目指したダブルステータ型 5 軸制御磁気浮上モータの超小型化-磁気浮上人工心臓システムの構築と有効性検証-」,
1,070 千円, 2018 年度～2019 年度, 研究代表者: 長真啓

5)日本医療研究開発機構 未来医療を実現する医療機器・システム研究開発事業 革新的医療機器創出支援プロ
ジェクト，「耐久性と信頼性を追求した超小型磁気浮上型遠心式小児用人工心臓の研究開発」，5,190 千円，2018年度，研究代表者: 長真啓

90

2.申請した科学研究費補助金
1)

文部科学省 平成 31 年度 基盤研究(C), 「傾斜計測を利用した地盤防災技術への AI 手法の適用」, 2,660 千円,
2018 年度～2021 年度, 研究代表者： 湊淳

2)

文部科学省 平成 31 年度 若手研究, 「下肢障碍者用脚支援機器のためのギア一体型アクチュエータの開発」,
5,000 千円, 2019 年度～2022 年度, 研究代表者: 北山文矢3)

文部科学省 平成 31 年度 基盤研究(C), 「親水・疎水性ダイヤモンドライクカーボン膜を用いたフジツボ類の付着防除に関する研究」, 4,997 千円, 2019 年度～2021 年度, 研究代表者: 尾関和秀

4)

文部科学省 平成 31 年度 基盤研究(C), 「多目的最適化手法を用いた集水装置付き軸流水車の設計探査と集水増速作用の解明」, 4,982 千円，2019 年度～2021 年度, 研究代表者: 西泰行

3.採択された競争的資金等の外部資金
1）

公益財団法人 永守財団 研究助成 2017, ｢世界初・世界最小の次世代型小児用人工心臓実現を目指したダブ
ルステータ型 5 軸制御磁気浮上モータ」, 1,000 千円, 2017 年度～2018 年度, 研究代表者: 長真啓

2）

国連大学地球規模課題解決に資する国際協力プログラム, 「環礁都市における国土維持力の保全・再生による海面上昇適応戦略」, 33,000 千円, 2017 年度～2019 年度, 研究代表者： 藤田昌史

3）

高橋産業経済研究財団研究助成, 「インプラント周囲炎予防を目的とした次世代型歯肉接着型歯科インプラント開発」, 1,500 千円, 2018 年度, 研究代表者:尾関和秀

4）

公益財団法人 荏原 畠山記念文化財団研究助成, 「開水路に設置する集水装置付き軸流水車の増速機構の解明」, 700 千円, 2018 年度, 研究代表者: 西泰行

5）

公益財団法人 永守財団 研究助成 2018, ｢広周波数帯駆動のための 2 軸独立駆動型リニア振動アクチュエータの開発」, 1,060 千円, 2018 年度～2019 年度, 研究代表者: 北山文矢

6） 公益財団法人永守財団 研究助成 2018, ｢世界初・世界最小の次世代型小型小児用人工心臓実現を目指したダブルステータ型 5 軸制御磁気浮上モータの超小型化-磁気浮上人工心臓システムの構築と有効性検証-」,
1,070 千円, 2018 年度～2019 年度, 研究代表者: 長真啓
7）

日本医療研究開発機構 未来医療を実現する医療機器・システム研究開発事業 革新的医療機器創出支援プロ
ジェクト，「耐久性と信頼性を追求した超小型磁気浮上型遠心式小児用人工心臓の研究開発」，16,744 千円，
2018 年度，研究代表者: 長真啓

4.採択された科学研究費補助金
1） 文部科学省 平成 29 年度 基盤研究（C）, 「汽水性二枚貝の環境ストレスに対する総抗酸化力の応答と成長余力の関係」, 4,680 千円, 2017 年度～2019 年度, 研究代表者： 藤田昌史
2） 文部科学省 平成 29 年度 基盤研究(C), 「CuI を原料とする Cu の選択形成」, 4,680 千円，2017 年度～2019年度, 研究代表者: 山内智3） 文部科学省 平成 29 年度 基盤研究(C), 「４足動物の歩行走行パターンが姿勢に応じて変化するという仮説のロボットを用いた検証」, 4,991 千円，2018 年度～2020 年度, 研究代表者: 福岡泰宏
4） 文部科学省 平成 30 年度 若手研究，「3-D shape measurement of liquid film and gas bubble of slug flow in
microchannels with axial plane optical microscopy」， 2,470 千円（総額 4,160 千円， 直接経費 3,200 千円， 間接
経費 960 千円）， 2018 年度～2021 年度，研究代表者： 李艶栄
5） 文部科学省 平成 30 年度 若手研究，「磁気浮上・流体機械システム融合による小児用人工心臓用磁気浮上モー
タの超小型化」， 500 千円（総額 4,420 千円， 直接経費 3,400 千円， 間接経費 1,020 千円）， 2016 年度～2019度，研究代表者： 長真啓

91茨城大学戦略的研究「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」
茨城大学工学部附属ライフサポート科学教育研究センター
2018 年度報告書
発行日

平成 31 年 3 月

発行者

茨城大学 工学部 機械工学科
教授 増澤 徹〒316-8511 日立市中成沢町 4-12-1
Tel: 0294-38-5250 Fax: 0294-38-5047※禁無断転載茨城大学工学部附属教育研究センター
http://www.eng.ibaraki.ac.jp/research/centers/index.html

ライフサポート科学教育研究センター
http://www.eng.ibaraki.ac.jp/research/centers/life/index.html