• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マイクロポストを用いた細胞の形態制御と力学伝達経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18650119
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東北大学

研究代表者

大橋 俊朗  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30270812)

研究分担者 佐藤 正明  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (30111371)
坂元 尚哉  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20361115)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード細胞力学応答 / 細胞牽引力 / 力学伝達経路 / 微細加工技術 / 細胞骨格 / マイクロマシニング / ソフトリソグラフィー
研究概要

細胞の力学情報伝達は細胞の生理・病理に深く関わることからそのメカニズムを知ることは重要であるが, 力学刺激が実際に細胞内でどのように伝達されているか, またそれによって機能がどのように修飾を受けるのかに関しては未知の部分が多い. 本研究では, 微細加工技術により細胞底面に発生する力を計測できる実験系を構築し, 基質形状により細胞の形態を制御すること, さらに力学刺激が細胞骨格を伝達する経路を求めることを目的とする. 微細加工技術を用いて細胞を培養するマトリックス上にPDMSによるマイクロピラーアレイ(高さ10μm, 直径3μm, ピラー間ピッチ8μm)を形成し, マイクロピラーのたわみから細胞底面で発生する牽引力を計測するものである. 本年度においては, 前年度に引き続き細胞形態制御実験, マイクロピペットによる力学環境操作実験, 細胞骨格の破壊実験を行い, データの蓄積を試みた. 細胞形態制御実験では, ピラー間ピッチを6, 8, 10μmと変化させ, 細胞はピラー間ピッチに依存して牽引力を変化させることを示した. マイクロピペットによる力学環境操作実験ではより精度良くマイクロピラーによる局所力学刺激負荷を行うため磁気駆動式マイクロピラーの製作にとりかかっているところである. 細胞骨格の破壊実験では, アクチンフィラメント, 微小管, 中間径フィラメントそれぞれの破壊により牽引力が経時的に変化していく様子を詳細に追跡することができた. 以上の実験を通して, マイクロピラー基質を用いた実験系により, 細胞外力学環境と細胞内力学環境の定量的相関関係について重要な知見を得ることができた.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Remodeling of Endothelial Cell Nucleus Exposed to Three Different Mechanical Stimuli. Journal of Biomechanical Science and Engineering2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering Vol.3

      ページ: 63-74

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonuniform Strain of Substrate Induces Local Development of Stress Fibers in Endothelial Cells Under Uniaxial Cyclic Stretching2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 雑誌名

      Clinical Hemorheology and Microcirculation Vol.37

      ページ: 37-46

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Mechanical Environment of Focal Adhesions on Remodeling of Endothelial Cells Subjected to Cyclic Stretching Using Microsubstrates2007

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol.19

      ページ: 557-564

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 牽引力測定による平滑筋細胞内力学バランスの推定2007

    • 著者名/発表者名
      中村昌司
    • 雑誌名

      日本機械学会第19回バイオエンジニアリング講演会講演論文集 No. 06-65

      ページ: 372-373

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Cell Morphology and Measurement of Traction Forces of Smooth Muscle Cells Using Microfabricated Substrates2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ohashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (CD-ROM)

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanical Role of Cytoskeletal Structures in Traction Forces of Smooth Muscle Cells Using Different Configuration of Micropillars2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ohashi
    • 雑誌名

      Abstract of the 5th World Congress of Biomechanics (CD-ROM)

      ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of Traction Forces in Smooth Muscle Cells Using Matrix Devices and Mechanical Role of Cytoskeletons2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ohashi
    • 雑誌名

      Abstracts of the 4th Sweden-Japan Workshop on Bio-Nanotechnology (CD-ROM)

      ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロピラーを用いた平滑筋細胞の牽引力計測と細胞骨格の果たす役割2006

    • 著者名/発表者名
      大橋俊朗
    • 雑誌名

      日本生体医工学会誌生体医工学 Vol. 44, Suppl. 1

      ページ: 372-372

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Specificity of Traction Forces to Extracellular Matrix in Smooth Muscle Cells2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 学会等名
      13th International Conference on BioMedical Engineering 2008
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Different Types of Extracellular Matrix on Smooth Muscle Cell Traction Forces2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 学会等名
      16th Congress European Society of Biomechanics
    • 発表場所
      Lucerne, Switzerland
    • 年月日
      2008-07-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外マトリックスの種類が平滑筋細胞の牽引力に及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      大橋俊朗
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2008-05-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外マトリックスの種類が細胞牽引力に及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      市原洋和
    • 学会等名
      日本機械学会第20回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京都江東区豊洲
    • 年月日
      2008-01-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Biomechanical Role of Intracellular Structures in Smooth Muscle Cells Estimated by Traction Force Measurements2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 学会等名
      2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Mechanical Role of Intracellular Structures in Smooth Muscle Cells by Using Traction Force Measurements2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 学会等名
      11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2007-10-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 平滑筋細胞の牽引力計測と骨格構造め力学的役割2007

    • 著者名/発表者名
      大橋俊朗
    • 学会等名
      第49回日本平滑筋学会総会
    • 発表場所
      奈良県橿原市
    • 年月日
      2007-07-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロピラーを用いた細胞骨格の力学的役割の検討2007

    • 著者名/発表者名
      市原洋和
    • 学会等名
      第46回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2007-04-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi