インテリジェント・バイオマイクロラボラトリ

ミクロな空間での作業を行 うことが可能な人工空間を構築し、細菌の好培養条件の探索に応用します．具体的には、一菌体レベルの取り扱いと，好培養条件の自動並列探索を可能とするデスクトップシステムを構築し，人間がマイクロ領域で自由かつ効率的にバイオ実験を進めるための知的空間の構築を目指します．

--2004年12月末現在--

氏　　　名 国内/ 国際 区分 表　　　題 発　表　先 発表日 新井史人、酒見敏弘、市川明彦、小川昌伸、福田敏男 国内 口頭 ディスポーザブル型微小物分離セルの製作と基礎実験 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス講演会 2001.6.9 -10 新井史人 国内 口頭 インテリジェント・バイオマイクロラボラトリ 第40回計測自動制御学会学術講演会(SICE2001) 2001.7.25 新井史人、市川明彦、酒見敏弘、小川昌伸、福田敏男 国内 口頭 マイクロ流体回路とレーザーマニピュレータを用いた微小物体の分離操作 日本機会学会2001年　年次大会 2001.8.27 -30 Akiko Kawaji、 Fumihito Arai、 Toshio Fukuda 国際 口頭 3D Attitude Control System for Bio-micromanipulation 2001 International Symposium on Micromechatronics and Human Science (MHS2001) 2001.9.11 Fumihito Arai, Toshihiro Sakami, Toshio Fukuda 国際 口頭 Synchronized Laser Micromanipulation by High-Speed Laser Scanning − Dancing Yeasts − The 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA2003, September 14-18, 2003 in Taipei, Taiwan 2003.9.17 新井史人、市川明彦、纐纈直人、酒見敏弘、丸山央峰、福田敏男 国内 口頭 マイクロツールを用いた間接レーザーマニピュレーション 第19回　日本ロボット学会学術講演会 2001.9.18 -20 新井史人、市川 明彦、福田 敏男、堀尾浩司、糸魚川貢一 国内 口頭 マイクロ流路内での分流点制御とレーザーマニピュレーションを利用した微生物の高速分離 第19回　日本ロボット学会学術講演会 2001.9.18 -20 Fumihito Arai, Akihiko Ichikawa, Toshio Fukuda, Koji Horio, and Kouichi Itoigawa 国際 口頭 Flow Pattern Control by Flow Balancing in Microchannel for High Speed & High Purity Separation of Microbe in Microchip Fifth International Conference on Miniaturized Chemical and Biochemical Analysis Systems, μTAS2001 2001.10.24 Fumihito Arai, Akihiko Ichikawa, Toshio Fukuda, Koji Horio, and Kouichi Itoigawa 国際 口頭 Stagnation Point Control by Pressure Balancing in Microchannel for High Purity Separation of Microproject 2001 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2001) 2001.10.29 -11.2 Fumihito Arai,Hisataka Maruyama, Toshihiro Sakami ,Akihiko Ichikawa ,Naoto Kouketsu ,Lixin Dong ,Toshio Fukuda 国際 口頭 Pinpoint Injection of Micro Tools Using Dielectrophoresis and Hydrophobic Surface for Minimally Invasive Separation of Microbe The 15th IEEE Robotics and Automation Society Conference on Micro Electro Mechanical Systems, MEMS2002 2002.1.20 -24 新井史人，市川明彦，福田敏男，堀尾浩司，糸魚川貢一 国内 口頭 流体制御とレーザトラップによる微生物分離システム 第５回化学とマイクロシステム研究会 2002.3.15 -16 新井史人、酒見敏弘、市川明彦、福田敏男 国内 口頭 インテリジェント・バイオマイクロラボラトリ 電気学会全国大会シンポジウム 2002.3.28 新井史人、市川明彦、福田敏男，堀尾浩司，糸魚川貢一 国内 論文 Separation of Target Microbe by Laser Manipulation and Flow Control Journal of Robotics and Mechatronics 2002.4.15 新井史人、市川明彦、福田敏男，堀尾浩司，糸魚川貢一 国内 口頭 マイクロチップを用いた微生物並列培養システムに関する研究 その３(マイクロチャネル内の高精度流体制御とレーザマニピュレーションを用いた一菌体分離） 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会２００２ 2002.6.7 -9 新井史人、酒見敏弘、纐纈直人、丸山峰央、市川明彦、福田敏男 国内 口頭 マイクロチップを用いた微生物並列培養システムに関する研究　その１（レーザトラップによるマイクロツールを用いた微生物操作） 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会２００２ 2002.6.8 -9 新井史人、丸山峰央、酒見敏弘、市川明彦、福田敏男 国内 口頭 マイクロチップを用いた微生物並列培養システムに関する研究　その２（大量マイクロツールの局所配列及び局所投入） 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会２００２ 2002.6.8 -9 新井史人，○ 市川明彦，福田敏男，桂樹徹 国内 口頭 メチルセルロースの局所ゲル化による微生物分離 第６回化学とマイクロ・ナノシステム研究会 2002.8.6 -7 新井 史人，○ 酒見敏弘，福田敏男 国内 口頭 高速レーザスキャニングによるシンクロナイズドレーザマイクロマニピュレーション 第２０回　日本ロボット学会学術講演会 2002.10.12 -16 ○ Fumihito Arai , Akihiko Ichikawa , Toshihiro Sakami, Hisataka Maruyama and Toshio Fukuda 国内 口頭 Isolation and Extraction of Target Microbes for Bio-microlaboratory 2002 International Symposium on Micromechatronics and Human Science (MHS2002) 2002.10.20 -21 新井　史人 国内 解説 マイクロ・ナノマニピュレーション技術の将来展望 精密工学会 2002.11 Fumihito Arai , Akihiko Ichikawa , Toshio Fukuda ,Toru Katsuragi 国内 口頭 FIXATION AND ISOLATION OF MICROORGANISMSBY LOCAL VISCOSITY CONTROL OF METHYL CELLULOSE SOLUTION The Sixth International Symposium on Micro Total Analysis System, mTAS2002 2002.11.3 -7 Fumihito Arai , ○ Hisataka Maruyama, Akihiko Ichikawa , Toshihiro Sakami and Toshio Fukuda 国内 口頭 PINPOINT INJECTION AND DIELECTROPHORETIC FLOATING OF AUTONOMOUSLY ALIGNED MICROTOOLS The Sixth International Symposium on Micro Total Analysis System, mTAS2002 2002.11.3 -7 Fumihito Arai 国際 講演 Mechatronics in Bio/Nano World Research Group on Interaction and Intelligence, KAIST 2002.12.2 ＆2002.12.3 新井 史人，○ 酒見 敏弘，丸山 央峰，市川 明彦，福田 敏男 国内 口頭 複数の微小物体の軌道・姿勢制御 第３回SICE システムインテグレーション部門講演会（SI2002） 2002.12.19 -21 Fumihito Arai , Akihiko Ichikawa , Hisataka Maruyama , Toshihiro Sakami , Toshio Fukuda 国際 口頭 High Throughput Separation of Microorganisms by Pinpoint Gelation Controlled by Local Heating for Parallel Incubation on a Chip The 16th IEEE Robotics and Automation Society Conference on Micro Electro Mechanical Systems, MEMS2003 2003.1.19 -23 新井 史人 国内 出版 バイオマイクロシステムにおける静電気による微小物体操作 静電気学会誌、静電気学会 2003.3末 市川明彦・市川明彦,新井史人,福田敏男,桂樹徹 国内 口頭 デスクトップ型バイオラボシステムに関する研究　その１(熱ゲル化物質の局所加熱による微生物分離) 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス講演会2003 2003.5.23 -24 新井史人,酒見敏弘,吉川慶一,福田敏男 国内 口頭 デスクトップ型バイオラボシステムに関する研究　その２(高速レーザスキャンによるマイクロツールの操作) 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス講演会2003 2003.5.23 -24 丸山央峰・新井史人,丸山央峰,前田憲利,福田敏男 国内 口頭 デスクトップ型バイオラボシステムに関する研究　その３(オンチップ培養細胞のモニタリング） 日本機会学会ロボティクスメカトロニクス講演会2003 2003.5.23 -24 丸山央峰，新井史人，福田敏男，桂樹 徹 国内 口頭 細胞特性調査のためのオンチップ単一細胞実験システム 日本ロボット学会　第２１回学術講演会 2003.9.20 -9.22 元尾幸平，新井史人，福田敏男，桂樹 徹 国内 口頭 マイクロピペット操作のための高感度振動型マイクロ触覚センサ 日本ロボット学会　第２１回学術講演会 2003.9.20 -9.22 吉川慶一，新井史人，酒見敏弘，福田敏男 国内 口頭 高速レーザスキャニングを用いた光ピンセットによる同期操作と力計測 日本ロボット学会　第２１回学術講演会 2003.9.20 -9.22 Akihiko Ichikawa, Fumihito Arai, Akihiko Ichikawa, Toshio Fukuda, Toru Katsuragi 国際 口頭 Continuous Culture and Monitoring of Selected and Isolated Microorganisms on a Chip by Thermal Gelation The 7th International Conference on Miniaturized Chemical and BioChemical Analysis Systems, mTAS2003, October 5-9, 2003, Squaw Valley, California USA 2003.10.5 -10.9 Fumihito Arai, Hisataka Maruyama, Toshio Fukuda, Toru Katsuragi 国際 口頭 Fixation of Microorganisms for Investigation of Their Properties on a Chip The 7th International Conference on Miniaturized Chemical and BioChemical Analysis Systems, mTAS2003, October 5-9, 2003, Squaw Valley, California USA 2003.10.5 -10.9 Fumihito Arai, Hisataka Maruyama, Toshio Fukuda, Tohoru Katsuragi 国際 口頭 Investigation Method of Individual Properties of Microorganisms on a Chip 2003 International Symposium on Micromechatronics and Human Science (MHS2003) 2003.10.20 -22 Fumihito Arai, Toshihiro Sakami, Keiichi Yoshikawa, Hisataka Maruyama, Toshio Fukuda 国際 口頭 Synchronized Laser Micromanipulation of Microtoolsfor Assembly of Microbeads and Indirect Manipulation of Microbe 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS2003 2003.10.27 -31 新井史人，市川明彦，福田敏男，桂樹　徹 国内 論文 Isolation and extraction of target microbes using thermal sol-gel transformation THE ANALYST 2003.12 Fumihito Arai, Toshihiro Sakami, Akihiko Ichikawa, and Toshio Fukuda 国際 論文 Microchip Design and Experiment for Separation of Microbe from Continuous Sample Liquid Flow Using Optical Tweezers JSME International Journal, 日本機械学会 2004.3.31 清水 彬生、曽和 善幸、永井 萌土、齋藤 弥八、新井 史人、石島 秋彦 国内 口頭 水溶液中でのカーボンナノチューブの可視化 日本生物物理学会第４２回年会 2004.12.13 -15 新井 史人 国内 解説 ナノ・マイクロマニピュレーションの現状と課題 システム制御情報学会 未定 新井 史人，酒見敏弘，市川明彦，福田敏男 国内 論文 サンプル溶液の連続投入のための微小物体分離セルの製作と基礎実験 日本機械学会論文集 未定

Tel: +81-52-789-3116 Fax: +81-52-789-3115
経歴
1963年	8月1日生．
1988年	東京理科大学大学院工学研究科機械工学専攻　修了
1988年	富士写真フィルム株式会社　入社
1989年	名古屋大学工学部機械工学第２学科　助手
1993年	工学博士　（名古屋大学）
1994年	名古屋大学大学院工学研究科マイクロシステム工学専攻　講師 　　併坦：機械情報システム工学専攻
1998年	名古屋大学大学院工学研究科マイクロシステム工学専攻　助教授 　　併坦：機械情報システム工学専攻 現在に至る．

研究業績

学術論文：160編（2003年5月まで）

国際会議論文：多数

ＮＥＤＯ　地域コンソーシアム　プロジェクトリーダー1997年〜1999年 「三次元高速バイオマイクロマニピュレーションシステムの開発」

その他，プロジェクト研究多数．

Early Academic Career Award, IEEE Robotics and Automation Society in 2000

最近の主な研究分野

マイクロシステムにおける計測・制御・システム工学

マイクロロボティクスと微細作業システム

マイクロマニピュレーション，ナノマニピュレーション

マイクロ・ナノバイオロジーへの応用

インテリジェントシステム

Computational Intelligence

等

所属学会

ＩＥＥＥ，日本機械学会，日本ロボット学会，計測自動制御学会，電気学会の会員．

本研究の抱負

細胞や微生物といった肉眼では見分けがつかないものも，近年の顕微鏡観察技術の発達により形態だけでなく各種特性がその場計測できるようになりました．しかし，ミクロな空間でこのような微小物体を自由自在に操作することは十分にできているとはいえません．ましてや，それを自動的に扱う知能化システム技術や人間との協調作業技術はまだまだ未開拓の研究領域です．最近では単一細胞や未知微生物，複合微生物系の特性を明らかにすることが注目されています． 本研究を通してマイクロナノの視点にたった新しいシステム科学の開拓を目指し，開発した技術による新たな発見を期待して，これからのナノバイオサイエンスの発展に貢献できればと思います．

Fumihito Arai graduated from the Science University of Tokyo, Japan in 1986 and received the Master of Engineering degree from the Science University of Tokyo, in 1988. From 1988 to 1989, he was a Research Fellow at Fuji Photo Film Co., Ltd., Japan. He joined Nagoya University, Japan in 1989 as Research Associate. He received Dr. of Engineering from Nagoya University in 1993. At present, he is Associate Professor of Department of Micro System Engineering, Nagoya University, mainly engaging in the research fields of Micro Robotics and its application to the micro/nano-assembly and bio automation, microsensors and microactuators, intelligent robotic system, intelligent human machine interface. He received the Early Academic Career Award in Robotics and Automation from IEEE Robotics and Automation Society in 2000. He is a member of IEEE.

Hope of my research work

It became possible to measure several properties of the cells and microbes, which are invisible to the naked eye, by the current advanced microscopes in situ. However, it is not easy to manipulate such a small biological object suspending in water. Even more, intelligent system technology to manipulate them automatically and human machine interface for collaborative work with the system are not well studied. Recently, it draws attention to analyze a single cell and clarify unknown properties of unidentified microbes and microbial community. Through this research work, I aim at exploitation of new system science on the basis of micro and nanotechnology. I hope a new discovery using a system employing the developed technologies and wish to contribute to the progress of future Nanobio Science.

受賞日 授賞機関 受　賞　名 受賞タイトル 2004.6.19 日本機械学会　ロボティクス・メカトロニクス部門 2003年度　学術業績賞 ロボティクス・メカトロニクス分野において新分野を開拓する学術的業績