客觀日本

日本開發出可形成任意低重力環境的3軸迴轉器

2019年01月08日 機械/機器人
日本語

在我們生活的地球上,生物會受到重力的各種影響。爲調查重力帶來的影響,需要使用能在地面上形成僞零重力(μG)環境的迴轉器裝置(Clinostat)。迴轉器用於研究微生物等的重力反應,利用雙軸迴轉機構可以再現零重力狀態。不過,此前一直未確立任意再現月球(地球的1/6G)和火星(地球的1/3G)的低重力環境的方法。

由日本松尾製作所公司與東北大學研究生院生命科學研究科的東谷篤志教授及日出間純副教授等組成的研發小組,開發出了可以形成任意低重力環境的3軸迴轉器。該裝置透過3軸迴轉機構,能成功實施零重力環境、月球和火星的低重力環境以及數G的多倍重力環境。

日本開發出可形成任意低重力環境的3軸迴轉器

圖1:新開發的3軸迴轉器

【開發詳情】

以植物爲首,用於生物重力反應研究的迴轉器以前透過分別調整兩個軸的轉速來分散重力,由此在地面上形成僞零重力狀態。另外,還利用該裝置進行細胞培養來形成三維組織。不過,此前一直難以類比任意的低重力狀態。此次研究開發的迴轉器較以往的產品追加了一個回軸,透過同時控制3個軸,從零重力狀態到任意的低重力狀態都可以類比。研發小組還獨立開發了邊分別記錄XYZ三個方向的重力加速度測量值,邊在顯示裝置上即時顯示的系統。

另外,透過使測量重力加速度的電路部分實施小型化,可以在培養皿等放置試驗體的容器上配備電路部分,由此能在任意場所測量重力加速度的絕對值。

今後,使用新開發的3軸迴轉器有望利用任意低重力狀態下的細胞來研究生物個體的運動、能量代謝、功能、形態及組織形成等。

日本開發出可形成任意低重力環境的3軸迴轉器

圖2:新開發的3軸迴轉器的構造。可以在中心板上的任意位置安裝試驗體和加速度換能器的電路。

文:JST客觀日本編輯部

日文發佈全文 [PDF]