研究者詳細 - 村上　直

自走式カプセル内視鏡の研究

岩下広樹, 伊藤高廣, 村上直, 木村俊広, 唐澤薫, 勝田ちひろ, 田中あかね, 久津見弘

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021A ( 0 ) 385 - 386 2021年09月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

診断画像の無線送信機能や走行機構を備えた次世代型のカプセル内視鏡の研究を行っている。しかし、これらの追加機能を実装するにあたり、電力不足の問題が発生しており、これを体外からの無線給電により解決しようと試みている。本研究における無線給電では、kHz帯を用いた磁界共鳴方式を採用している。給電に使用する送電コイルのパラメータと供給電力の関係を調査し、動物実験において給電システムの評価を行った。

DOI： 10.11522/pscjspe.2021a.0_385

点滴流量計測小型高精度化の研究

内村護, カチョーンルンルアンパナート, 伊藤高廣, 村上直

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021A ( 0 ) 383 - 384 2021年09月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

点滴治療では流量管理は安全確保や時間管理に不可欠である．主な制御方法として点滴筒内の滴下速度の調整があるが，薬液によっては含有する界面活性剤による影響等により，1滴が規格以下の体積で落下するため，精度を高めるために手間や費用がかけられている．本研究では，液滴の体積測定に光を用いることで，高精度な流量測定が可能となり，光路の工夫によって小型化にも成功した．点滴装置の性能向上に資することが期待される．

DOI： 10.11522/pscjspe.2021a.0_383

医療用マイクロニードルの研究

川端一輝, 松島俊也, 水口凌, 伊藤高廣, 引間知広, 村上直, 松尾正昭, 田代康典, 原正哉, 椿浩忠

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021A ( 0 ) 387 - 388 2021年09月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

近年、投薬時の痛みが少なく、患者への負担の少ない投薬方法としてマイクロニードル（MN）を用いた投薬方法が注目されている。投薬性能を有し、金型を用いた射出成形による生産性の高いMNの作製を目指す。本研究では、生分解性材料を用いて、本数違いの烏口型MNを作製し、成形精度の測定と穿刺実験を行った。その結果、烏口型ＭＮの本数違いに伴って、成形精度と穿刺性能の違いが見られた。

DOI： 10.11522/pscjspe.2021a.0_387

Improved design of polymer micromachined transmission for flapping wing nano air vehicle（共著）査読有り国際誌

Rashmikant, Daisuke ISHIHARA, Ryotaro SUETSUGU, Sunao MURAKAMI, Prakasha RAMEGOWDA

Proceedings of the 16th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2021) ( IEEE ) 1320 - 1325 2021年04月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

China Xiamen 2021年04月25日 - 2021年04月29日

This paper presents an improved design of polymer micromachined transmission for flapping-wing Nano Air Vehicles (FWNAVs) in comparison with our last design. Design Improvement includes (1) reduction of the crack and fracture during microfabrication, and (2) performance improvement of the transmission. The novelty of our polymer micromachined transmission includes (1) the transmission mechanism based on the geometrical nonlinear bending deformation, and (2) the complete 2.5-dimensional structure that can be fabricated using standard microfabrication techniques including the etching, the photolithography, the deposition, and the curing process. The complete 2.5-dimensional structure requires no post-assembly and leads to further miniaturization without so much difficulty. Each wing of FWNAVs will be driven by the proposed transmission and actuator separately. The present transmission can produce around 40° stroke angle, which is about 50% higher than that of our previous work without considering the mass effect.

DOI： 10.1109/NEMS51815.2021.9451440

その他リンク： https://ieeexplore.ieee.org/document/9451440

微小柱状構造アレイの作製におけるドライエッチングの条件検討

山本雅喜, 村上直, 伊藤高廣

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021 ( 0 ) 822 - 823 2021年01月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

オンライン開催 2021年03月16日 - 2021年03月22日

シリコン基材表面への微小な3次元構造体の作製手法として、微細加工技術であるエッチングが挙げられる。特に、シリコンの深堀ドライエッチングは微細な3次元構造体を加工するために重要な技術であり、この技術を利用することで、シリコンウエハより、樹脂成形のための鋳型を作製することも可能である。今回は、シリコンウエハ上に樹脂成形用の凸形状の鋳型構造を作製することを目的に、ドライエッチングの条件検討を行った。

DOI： 10.11522/pscjspe.2021S.0_822

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130008084230

New shape microneedle array for medical application（共著）査読有り国際誌

Shunya MATSUSHIMA, Kazuya YAMADA, Yuki MIZUNO, Tatsuya FUKUDA, Takahiro ITO, Tomohiro HIKIMA, Sunao MURAKAMI, Hirotada TSUBAKI, Masaya HARA, Yasunori TASHIRO

Proceedings of 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2020) ( （公社）精密工学会 ) C-2-1 2020年11月

Fabrication of microneedle array for medical application（共著）査読有り国際誌

Kazuya YAMADA, Shunkya MATSUSHIMA, Yuki MIZUNO, Tatsuya FUKUDA, Kanae TAKASAWA a, Takahiro ITO* a, Sunao MURAKAMI a, Tomohiro HIKIMA, Hirotada TSUBAKI, Masaya HARA, Yasunori TASHIRO, Masaaki MATSUO

Proceedings of 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2020) ( （公社）精密工学会 ) C-2-2 2020年11月

Impulse-driven Capsule for Medical Inspection（共著）査読有り国際誌

Yuichiro KAWASHIMA, Kenta ASAI, Shotaro WATANABE, Takahiro ITO, Sunao MURAKAMI, Kaoru KARASAWA, Chihiro KATSUTA, Akane TANAKA, Hiromu KUTSUMI

Proceedings of 18th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2020) ( （公社）精密工学会 ) C-2-3 2020年11月

Polymer micromachined transmission for insect–inspired flapping wing nano air vehicles（共著）査読有り国際誌

Daisuke ISHIHARA, Sunao MURAKAMI, Naoto OHIRA, Jyunpei UEO, Masakatsu TAKAGI, Kohei URAKAWA, Tomoyoshi HORIE

Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2020) 176 - 179 PS2.3 2020年09月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

online 2020年09月27日 - 2020年09月30日

This paper presents a polymer micromachined transmission from small translational displacement to large rotational displacement, which has the potential for further miniaturizing a variety of micro robot applications such as insect-inspired flapping wing nano air vehicles (FWNAVs). Innovative claims include (1) the transmission mechanism using a geometrically nonlinear bending, (2) the microfabrication process consisting of only the standard steps such as the deposition, the photolithography, the curing, and the release without any post-assembling, and (3) the stroke angle of about 40° without any dynamic effect.

DOI： 10.1109/NEMS50311.2020.9265594

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85098514474&origin=inward

110年の伝統と歴史に裏付けられた技術:株式会社唐津プレシジョン（共著）招待有り

北村奏人, 村上直

精密工学会誌 ( 公益社団法人精密工学会 ) 86 ( 8 ) 618 - 619 2020年01月

医療用マイクロニードルアレイの作製（共著）

山田一也, 原正哉, 田代康典, 松尾正昭, 松島俊也, 水野有希, 福田龍彌, 高澤香奈衣, 伊藤高廣, 引間知広, 村上直, 椿浩忠

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2020 ( 0 ) 472 - 473 2020年01月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

従来の注射に代え、皮膚から体内に薬物を入れる、マイクロニードルアレイを開発した。皮膚に貼るだけで、いつでもどこで誰でも、痛みなく薬を投与できるようになる。工業的生産を目指し、作製には射出成形を用いた。マイクロニードルの先端を十分に鋭くする製造方法及び、精密金型を開発した。表面形状評価、穿刺深さの測定を行いマイクロニードルが十分な性能を持つことを確認した。

DOI： 10.11522/pscjspe.2020A.0_472

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007989100

微小3次元構造アレイ作製におけるシリコン基板表面の結晶方位の影響（共著）

村上直, 木原帆慧, 伊藤高廣

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2020 ( 0 ) 491 - 492 2020年01月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

シリコン基材表面への微小な3次元構造体の作製手法として、除去加工であるエッチングが挙げられる。特に、特定の方向にのみ基材を除去する加工を異方性エッチングという。著者らはこれまでも、シリコン基材の異方性エッチングにより、シリコン基板表面へ、微小3次元構造体のアレイの作製を行ってきた。今回は、その3次元構造体アレイの作製において、シリコン基材の結晶方位が及ぼす影響等について検討した。

DOI： 10.11522/pscjspe.2020A.0_491

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007989053

自走式カプセル内視鏡の研究（共著）

川島雄一朗, 浅井謙太, 渡邉翔太朗, 伊藤高廣, 村上直, 唐澤薫, 勝田ちひろ, 田中あかね, 久津見弘

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2020 ( 0 ) 474 - 475 2020年01月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

従来のチューブ型の内視鏡に代わる新しい内視鏡検査の手法として、近年カプセル内視鏡が普及し始めている。筆者らが提案する、コイルと磁石の振動を利用した走行機構を搭載することで、検査時間の大幅な短縮が見込める。また、無線カメラモジュールの搭載により、チューブ型の内視鏡のようにリアルタイムでの検査を行うことも可能である。今回、イヌを用いた実験により。腸内でのカプセルの走行、カメラ画像の無線伝送を確認した。

DOI： 10.11522/pscjspe.2020A.0_474

その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007989098

2種類の圧電材を積層した弾性表面波デバイスの周波数特性（共著）

力丸真也, 北村奏人, 村上直 , 伊藤高廣

第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム（電気学会）　論文集 20pm3-PS3-70 2019年11月

複合エッチング加工技術を用いた基板表面への微小3次元構造アレイの作製（共著）査読有り

村上直，山本秀介，荒木一宏，伊藤高廣

電気学会論文誌E ( 一般社団法人　電気学会 ) 138 ( 6 ) 263 - 267 2018年06月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Anisotropic etching is a useful processing method for the fabrication of three-dimensional (3D) microstructures on single crystal silicon (SCS) substrates. In this paper, we have fabricated the arrays of 3D convex microstructures using the combined etching process which includes two types of anisotropic etching process. The arrays of the micropillar structures with vertical sidewalls were firstly fabricated on the substrate surface using deep reactive ion etching (D-RIE) of SCS. Furthermore, anisotropic wet etching of the micropillars was performed in the etching solution and the shape of the additionally-etched 3D microstructures was investigated. We have also suggested the potential of the combined etching process to decrease the fabrication time of the arrays of micro pyramid which are usually fabricated using only the anisotropic wet etching of SCS. © 2018 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

DOI： 10.1541/ieejsmas.138.263

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85047765874&doi=10.1541%2fieejsmas.138.263&partnerID=40&md5=a8767209de56b7389e9a10043814633c

2.5次元構造を有する昆虫規範型微小飛行体の試作（共著）

高木方勝, 石原大輔, 大平直人, 村上直, 堀江知義

バイオエンジニアリング講演会講演論文集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2018 ( 0 ) 1I12 2018年01月

昆虫規範型微小飛行体用トランスミッションのポリマーマイクロマシニングと駆動試験（共著）

浦川晃平, 石原大輔, 高木方勝, 村上直, 上尾純平, 熊谷武尊, 堀江知義

年次大会 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2018 ( 0 ) J0270401 2018年01月

Microfabrication of hybrid structure composed of rigid silicon and flexible PI membranes（共著）査読有り国際誌

Sunao Murakami, Daisuke Ishihara, Masateru Araki, Naoto Ohira, Takahiro Ito, Tomoyoshi Horie

Micro and Nano Letters ( The Institution of Engineering and Technology ) 12 ( 11 ) 913 - 915 2017年11月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The authors have designed and microfabricated millimetre-scale wing-shaped hybrid microstructures composed of rigid structures of single crystal silicon (SCS) substrates and flexible polyimide (PI) membranes. The wing-shaped microstructures mimicking insect flapping flight have been newly designed using a fluid-structure interaction analysis, and the hybrid microstructures based on the design method have been successfully microfabricated using a simple process flow with SCS substrates coated with PI membranes. Shape of the SCS parts in the hybrid microstructures have been successfully fabricated using deep reactive ion etching of the SCS substrate with small etching rate, and the wing plates of PI membranes have been prepared with the photolithography and the curing processes. The flexibility of the PI membranes of the fabricated hybrid microstructures was also confirmed using the bending test of the PI membranes.

DOI： 10.1049/mnl.2017.0428

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85033476979&origin=inward

Microfabrication of the array of convex microstructures of silicon using the combined etching process with bilayer etching mask（共著）査読有り

Murakami S., Araki K., Yamamoto S., Ito T.

Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century, LEM 2017 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2017.9 ( 0 ) 041 B12 2017年11月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

Japan Hiroshima 2017年11月13日 - 2017年11月17日

In this study, we have fabricated the arrays of convex microstructures on single crystal silicon (SCS) substrates using the procedure which includes two types of anisotropic etching process. We f irstly fabricated the arrays of micropillars with vertical sidewalls using deep reactive ion etching (D-RIE) process of SCS. After that, we etched the micropillars additionally using the anisotropic wet etching process of SCS. We investigated the etched shape of the convex microstructures in the microfabrication procedure, and successfully fabricated the arrays with bilayer etching masks composed of the layer of aluminum and silicon dioxide with the controlled thickness.

DOI： 10.1299/jsmelem.2017.9.041