자연스럽게 배운 젠 토토 사례

Episode 44th Final 살아있는 유기체에서 배운 새로운 재료 개발
材料・デバイス開発
生体機能
폴리머 젤 워크 자체 보이는
음식과 에너지와 같은 영양소를 분해합니다
歩くゲル
워킹 젤

젤의 붓기와 수축을 이용하여 기판에 톱니 같은 불균일을 만들고 방향성을 만들어 냈습니다. 사진은 움직임의 연속 (① ~ ⑬)젠 토토 촬영됩니다. 고르지 않은 피치는 약 0.3mm입니다. 젤 자체는 뻗어있을 때 1cm 미만입니다. 이 실험은 분당 약 0.2mm의 속도로 걷는 데 성공했습니다

ATP (아데노신 트리 포스페이트), 미국 생물의 에너지 원은 세포 호흡이라는 대사 반응을 통해 생성되며, 이들 중 하나는 TCA (Citric Acid) 회로입니다. 이것은 회로에서 처음으로 생성 된 구연산이 반복적 인 산화 및 환원에 의해 7 가지 유형의 산으로 형태를 바꾸는 순환 회로이며, 과정에서 구연산이 다시 생산되어 에너지, 탄수화물 및 아미노산을위한 원료를 생산합니다. 이 산화 및 산화 환원 메커니즘을 사용하여 움직이는 겔을 생성하는 젠 토토가 주목을 받고 있습니다.

살아있는 유기체의 TCA 회로를 모방하는 BZ (Belousov-Zhabotinsky) 반응이라고 불리는 화학 반응에서 산화 및 산화 환원젠 토토 인한 진동 파가 반응 용액에서 동심원젠 토토 퍼져 있음을 확인했습니다. 이 반응 시스템을 겔에 통합하고 화학적 변화를 기계적 변화로 변환함젠 토토써, 자발적젠 토토 움직이는 "자체 진동 겔"을 성공적젠 토토 개발했습니다.

바이오 센서, 액추에이터, 재료 운송 등을 위해 개발 된 전통적인 자극 반응성 겔은 온도를 바꾸고 빛을 비추고 움직이기 위해 외부 자극이 필요했습니다. 그러나, "자체 발전 진동 젤"은 자율 산화 (부종) 및 감소 (수축)를 통해 살아있는 것처럼 비트를 일정한 리듬에서 반복합니다. 그런 다음 겔의 화학적 조성, 기판 용액의 농도 및 온도를 변경하여 맥동 리듬을 제어 할 수 있습니다. 물론 외부 자극을 사용하여 온 오프를 자유롭게 제어 할 수 있습니다.

현재,이 "자체 자체 진동 겔", 기판 표면에 배열 된 겔 입자의 형성에 대한 젠 토토, 진동 파를 전파하는 겔 입자 및 반복적으로 굽힘을 통해 자

예를 들어, 사전 프로그래밍 된주기에서 약물을 방출하는 약물 전달 시스템 (DDS), 인공 심근을 심장 세포를 모방 한 나노 컨베이어, 초소형 물질을 운반하는 마이크로 로봇. "자체 발전 진동 젤"이 열리는 가능성은 끝이 없습니다.
젠 토토

Yoshida Ryo 부교수

도쿄 대학 공학 대학원

일시적젠 토토 그리고 공간적젠 토토 발달하는 재료로 생물학적 기능을 달성
나는 원래 막 분리에 주로 초점을 맞춘 인공 기관을 젠 토토하고 있었지만 약 15 년 전에 나는 자극-반응성 겔을 사용하여 DD에 대한 젠 토토를 시작했다. 나는 화학적 및 물리적 구조에 따라 젤이 동적으로 변하는 방식을 깨달았으며, 일시적으로 그리고 공간적으로 발달하는 재료로서 겔에 관심을 갖게되었습니다. 물질과 에너지를 외부와 교환하여 구조를 바꾸는 젤은 개방 기반 물질이며, 물질과 에너지의 흐름을 올바르게 제어하면 살아있는 유기체와 유사한 기능을 만들 수 있습니다. 이것이 내가 움직일 수있는 젤을 개발 한 이유였습니다. 이것은 아마도 세계에서 처음 일 것입니다.

トピックス
폴리머 겔은 내부와 팽창을 흡수하는 3 차원 네트워크 구조를 가지고있어 고체와 액체의 중간 특성을 결합한 독특한 재료입니다. 폴리머 겔은 이미 다양한 필드에서 사용되지만 주변 지역에서는 부드러운 콘택트 렌즈 및 기저귀를 사용할 수 있습니다. 또한, 기저귀에 사용되는 고급 수성 폴리머 겔은 또한 녹색 프로젝트에 사용되어 사막 및 기타 지역에서 식물을 재배합니다.
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