LANGUAGE / 言語

HMN LAB / TECHNICAL HISTORY

研究技術の変遷Evolution of Our Research Technologies

ツリガネムシの収縮・繊毛運動を利用した微小機械、細胞を一つずつ扱うマイクロ・ナノ構造。これらを起点に、走光性藻類の制御、細胞内への物質導入、光加工と画像認識、液滴・流体チップ、精密な液滴印刷へと研究対象と手法が広がってきました。成果の節目を技術分野別にたどります。Research on microsystems driven by the contraction and ciliary motion of Vorticella, alongside micro- and nanostructures for manipulating individual cells, has expanded into phototactic algae control, intracellular delivery, light-based fabrication and image recognition, microfluidic assays, and precision droplet printing. This timeline follows milestones in each technology area.

2010 — 2026RESEARCH MILESTONES
01 / TECHNOLOGY EVOLUTION

研究技術の歩みTechnology Timeline

公刊論文に基づく技術の節目(論文へリンク)Published research milestones (links to papers)
進行中の研究テーマOngoing research themes

横にスクロールして年代をたどれます →Scroll horizontally to explore the timeline →

Technology / Period 2010–14微生物駆動・分子導入Bioactuation & molecular delivery 2015–18構造の集積・並列操作Integration & parallel manipulation 2019–22輸送・計測・光操作Transport, imaging & light control 2023–24液滴とゲルの精密加工Droplet & hydrogel processing 2025高並列化と応用拡張Scaling & applications 2026操作条件と検査系の発展Optimization & assays
A / BIOACTUATION微生物駆動・
バイオハイブリッド
Bioactuation &
Biohybrid Systems
ツリガネムシの機械的利用から、ボルボックス、ミドリムシの光制御へFrom Vorticella-based actuation to phototactic Volvox and Euglena
2010ツリガネムシの化学的駆動制御Chemical control of Vorticella contraction
2013繊毛運動による流路内の能動混合Active microfluidic mixing by ciliary motion
2015走光性を使うボルボックス・マイクロバルブPhototactic Volvox microvalve 2019微生物駆動系への可動部品組立Assembly of movable components for biohybrid systems
2019ボルボックスによる微小物体輸送Microscale cargo transport by Volvox
2025光刺激による集団移動制御Light-controlled collective motion of Euglena 2026環境馴化と運動性の評価Acclimation and motility assessment of Euglena
B / CELL HANDLING微小流体・
細胞ハンドリング
Microfluidic
Cell Handling
中空プローブ、ノズルアレイ、電場駆動による並列操作Parallel manipulation with hollow probes, nozzle arrays, and electrokinetic pumping
2015中空プローブアレイによる並列細胞操作Parallel single-cell manipulation with hollow microprobe arrays 2020電気駆動ポンプと並列マイクロノズルMicronozzle arrays with electrokinetic pumps
C / SINGLE-CELL CONTROL単一細胞の検出・
選択的操作
Single-Cell Detection & Selection
画像認識とゲル光加工を用いる選択・保持Image recognition, selective encapsulation, and hydrogel photopatterning
2022深層学習による細胞認識Deep-learning-based single-cell recognition 2024GelMAによる単一細胞の封入・回収Single-cell encapsulation and recovery with GelMA 2025細胞含有ゲルの並列光パターニングParallel photopatterning of cell-containing hydrogels 2026研究テーマResearch theme画像認識と局所光架橋による細胞選択Cell selection using image recognition and localized photocrosslinking
D / INTRACELLULAR DELIVERY細胞内への
分子導入
Intracellular Molecular Delivery
光穿孔と機械穿孔。異なる原理による膜透過制御Electrokinetic, optical, and mechanical approaches to membrane permeabilization
2013電場駆動による細胞内分子導入Electrokinetic delivery of molecules into cells 2017振動補助穿孔と電場による導入Vibration-assisted perforation and electrokinetic delivery 2019並列中空ナノニードルと電場送液Scalable hollow nanoneedle arrays for delivery
2021光吸収材料を利用した光穿孔Optoporation using light-absorbing nanomaterials
2025レーザー誘起作用による光穿孔Laser-induced shockwave optoporation
2025マイクロ孔による高並列メカノポレーションHigh-throughput mechanoporation with micropore arrays
E / ASSAY & DROPLETS流体チップ・
液滴と検査
Microfluidic Assays & Droplet Systems
迅速試作、液滴操作、SlipChip、遠心式アッセイRapid prototyping, droplet control, SlipChip, and centrifugal assays
2018PDMS流路の簡易・迅速試作Rapid prototyping of PDMS microchannels 2023光熱作用による液滴の並列融合Parallel photothermal coalescence of droplets
2024画像解析を組み合わせた多項目遺伝子診断Multiplexed genetic diagnosis with image analysis
2025PDMS SlipChipの操作・封止特性Sealing and sliding performance of PDMS SlipChip 2026遠心流体デバイスによるELISA自動化Automated ELISA in a centrifugal microfluidic device
2026研究テーマResearch themeSlipChip方式でのELISA応用検討Exploring ELISA applications of SlipChip
F / DIGITAL FABRICATION光加工・液滴印刷・
デジタル造形
Light-Based Fabrication, Droplet Printing & Digital Manufacturing
水中光造形、精密ノズル、液滴印刷、LCD・DIWOptofluidic lithography, precision nozzles, droplet printing, LCD and DIW
2016水中でのハイドロゲル微細光加工Optofluidic lithography of hydrogel microstructures 2024自己調整型ノズルによる液滴印刷Self-regulating micronozzle droplet printing 2025複数材料の交互・組み合わせ印刷Alternating and combinatorial droplet printing
2025研究テーマResearch themeLCD / DIW 3DプリンティングとバイオプリンティングLCD / direct ink writing (DIW) 3D printing and bioprinting
2026設計・製作・検証の自動化フレームワークAutomated design, fabrication and validation workflow
2026研究テーマResearch themeLCD / DIW造形条件・プロセスの最適化Optimization of LCD / DIW printing parameters
HIGH-THROUGHPUT MICRO/NANO ENGINEERING LAB · TECHNICAL HISTORY
最終整理:2026.10.18Last updated: 2026.10.18

豊橋技術科学大学

機械工学系

機械工学系 マイクロ・ナノ機械システム研究室

国立大学法人 豊橋技術科学大学

ハイスループットマイクロ・ナノ工学研究室

〒441-8580 愛知県豊橋市天伯町雲雀ヶ丘1-1

E-mail: web-info@hmn.me.tut.ac.jp

Copyright © 豊橋技術科学大学 ハイスループットマイクロ・ナノ工学研究室