KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 90513622

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検索結果: 10件 / 研究者番号: 90513622

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1. 作業員（細胞）の集団運動のメカニズムを明らかにするCortical flowモデル

公募研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関	富山大学 (2024) 北海道大学 (2023)
研究代表者	佐藤勝彦富山大学, 学術研究部理学系, 特命教授
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	細胞の集団運動 / 力学モデル / 方向依存的な収縮力 / cortical flow / 力の釣り合い / force balance / 細胞移動 / 細胞集団移動 / 細胞の回転運動 / 細胞クラスターの移動
研究開始時の研究の概要	細胞運動の仕組みを知ることは、自然科学的に重要だけでなく、医学的にも重要である。細胞運動の駆動力は周りとの接着力、細胞膜近傍で作られる収縮力、アクチンフィラメントなどの重合による押す力などさまざまであるが、細胞運動のスケールでは慣性力が無視できるため、これらの力は任意の時間で釣り合っている。力が釣り ...
研究実績の概要	（１）細胞膜にかかる主な力（アクトミオシンからくる収縮力、細胞の体積を保存する細胞質の静水圧、外部基質との摩擦力・接着力）を力学モデルで表現して、細胞膜のすべての点で力のバランスが保たれている状態でも細胞が一方向に移動できることを示した。細胞は２次元平面上の多角形で表されているが、連続的な極限を満た ...
現在までの達成度 (区分)	3: やや遅れている
研究領域	素材によって変わる、『体』の建築工法

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件うち国際学会 3件、招待講演 4件)

2. 繊毛虫・アメーバの集団的空間探査と空間活用のアルゴリズムの解明

計画研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関	北海道大学
研究代表者	中垣俊之北海道大学, 電子科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2021-09-10 – 2026-03-31交付
キーワード	物理行動学 / 原生生物 / ジオラマ環境 / 数理モデリング / 原生知能
研究開始時の研究の概要	生物の知能情報処理は、単細胞生物に端を発する天与の情報処理手法として情報技術にヒントを与えてきた。原生生物には神経系がなく、細胞の運動法則がそのまま環境応答のアルゴリズムに直結している。原生生物は、いかにややこしい環境でも、局所的かつ短期的な応答を繰り返すだけのようあるが、案外上手に振る舞えることが ...
研究実績の概要	生物の成す知能情報処理は、単細胞生物に端を発する天与の情報処理手法として情報技術にヒントを与えるいわば宝の山である。真核単細胞生物、いわゆる原生生物に見られる行動知の探究は、その根源を問うものである。本研究では、ほふく性アメーバの集団交通ネットワークと遊泳性繊毛虫の集団移動に焦点を当て、どちらも空間 ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している
研究領域	ジオラマ環境で覚醒する原生知能を定式化する細胞行動力学

この課題の研究成果物	国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件うち国際共著 1件、査読あり 13件、オープンアクセス 6件) 学会発表 (34件うち国際学会 11件、招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

3. ３次元空間内に埋め込まれた細胞集団運動の新しいメカニズム

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤勝彦北海道大学, 電子科学研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31完了
キーワード	細胞の集団運動 / 細胞クラスター移動 / 方向依存的な界面張力 / 細胞表面の一方向流れ / 力学モデル / vertex model / 細胞クラスターの移動 / ３次元空間内での細胞移動 / 力学数理モデル / 収縮力 / 接着力 / 粒子モデル / 方向依存性張力 / 極性 / クラスター / 数理モデル / 細胞間収縮力 / 集団運動 / 形態形成
研究開始時の研究の概要	多細胞生物は一つの受精卵からスタートし、細胞分裂を何度も繰り返し、最終的にその形を作り上げる（形態形成）。その形づくりの際に細胞は隣との細胞の接着（クラスター）を保ちながら集団で移動するが、その運動のメカニズムはいまだわかっていない。この問題に物理の力学の視点から挑戦する。３次元空間内で細胞が隣との ...
研究成果の概要	細胞の協調的な運動（細胞の集団運動）は多細胞生物の体形成（形態形成）、傷の治癒、病気の転移などで見られる現象であり、そのメカニズムを知ることは自然科学的にも医学的にも重要である。本研究では、細胞が他の組織などに囲まれた３次元空間内を、細胞同士が接着してクラスターを形成したまま動くメカニズムの一つを、 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件うち国際学会 2件、招待講演 2件)

4. 粘弾性流体に特有な渦の数理解析

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関	金沢大学
研究代表者	野津裕史金沢大学, 数物科学系, 教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31完了
キーワード	粘弾性流体 / 渦
研究成果の概要	Lagrange座標系に基づく定式化を拡張した一般化Lie微分のアイデアに世界で初めて時間2次精度の離散化手法を与えました。なお、同手法は対数を用いて変換して得られる構成方程式にも適用可能です。今後の基礎となる結果であり、発展が期待されます。また、Oldroyd-B型の方程式の一つであるPTTモデル ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (66件うち国際共著 38件、査読あり 66件、オープンアクセス 43件) 学会発表 (82件うち国際学会 46件、招待講演 43件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

5. 上皮細胞の集団運動: 形態形成の基礎メカニズムの解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤勝彦北海道大学, 電子科学研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31完了
キーワード	上皮細胞 / 形態形成 / 登頂面の収縮力 / 細胞極性 / 細胞の配置換え / 集団運動 / 数理モデル / レオロジー / 接着力 / エンドサイトーシス / 収縮力 / 細胞の集団運動 / 配置換え / ３次元頂点モデル / 平面内極性 / 細胞シート / 一方向移動
研究成果の概要	多細胞生物は一つの受精卵からスタートして、何回も細胞分裂をしてその形を作っていく（形態形成）。形態形成では、胚は上皮細胞のシートで覆われており、その細胞シートが自発的に折れ曲がったり伸びたりすることによってその形が形成されていく。上皮細胞シートの自発的な運動のメカニズムを知ることは、形態形成の仕組み ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件うち国際学会 4件、招待講演 5件)

6. 筋肉の自励振動: 心筋拍動のメカニズムに関する新しい視点

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤勝彦北海道大学, 電子科学研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2017-03-31完了
キーワード	筋肉 / 自励振動 / 結合振動子 / 心筋 / 格子間隔仮説 / 局所大域結合振動子 / 格子間隔 / attractiveなサドルリミットサイクル / 筋原線維シートモデル / 数理モデルの構築 / 新しい振動パターンの発見
研究成果の概要	通常、筋肉は筋肉内のカルシウム濃度に依って収縮と弛緩の２状態をとるが、その中間のカルシウム濃度に設定すると、収縮と弛緩を自発的に繰り返す自励振動を示す。この現象は横紋筋（骨格筋、心筋）であれば種によらず一般に起こる現象であり、心筋の拍動のメカニズムとも関係すると考えられている。近年我々は筋肉内のアク ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件うち国際共著 1件、査読あり 5件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件うち国際学会 1件、招待講演 3件)

7. 数理科学と生体生命情報科学との連携による生命知の基本アルゴリズムの探求

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	連携探索型数理科学
研究機関	北海道大学
研究代表者	中垣俊之北海道大学, 電子科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2014-07-18 – 2017-03-31完了
キーワード	生体生命情報処理 / アルゴリズム / 単細胞生物 / 数理モデリング / 行動 / 繊毛虫 / 粘菌 / 反応拡散方程式 / 単細胞
研究成果の概要	単細胞レベルで実現される生命知のパフォーマンスを運動方程式により数理モデル化し、そこから高等動物に至る生命情報処理の共通則を探索した。単細胞生物である粘菌や繊毛虫をモデル生物として、ネットワーク最適化、学習、行動選択について成果を得た。特に、ネットワーク最適化現象については、輸送ネットワーク、力学構 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件うち国際共著 2件、謝辞記載あり 9件、査読あり 10件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (29件うち国際学会 11件、招待講演 28件) 図書 (3件) 備考 (2件)

8. 非平衡定常状態におけるソフトマターのゆらぎとレオロジー

計画研究

研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
審査区分	理工系
研究機関	北海道大学
研究代表者	折原宏北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2013-06-28 – 2018-03-31完了
キーワード	ソフトマター物理 / せん断流 / ブラウン運動 / 液晶 / 高分子 / 非ニュートン流体 / マイクロレオロジー / 非平衡ゆらぎ / レオロジー / 負の粘度 / 流体
研究成果の概要	せん断流は、ソフトマターの空間構造を一変させるだけでなく、時間反転対称性を破ることによりゆらぎや応答の性質をも変化させる。本研究ではレオメーターと共焦点レーザー顕微鏡を組み合わせた装置を製作し、主にせん断流下でソフトマターの非平衡構造とゆらぎの研究を行った。液晶、コロイド、アクチン水溶液等のソフトマ ...
研究領域	ゆらぎと構造の協奏：非平衡系における普遍法則の確立

この課題の研究成果物	国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (35件うち国際共著 8件、査読あり 34件、オープンアクセス 9件、謝辞記載あり 16件) 学会発表 (40件うち国際学会 25件、招待講演 15件) 図書 (6件) 備考 (4件)

9. 生物運動の制御基盤；化学力学フィードバックループ

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
研究分野	生物物理学
研究機関	早稲田大学
研究代表者	石渡信一早稲田大学, 理工学術院, 教授
研究期間 (年度)	2010-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	生体分子モーター / １分子生物学 / 化学力学フィードバック / 筋収縮自励振動 / SPOC / 細胞分裂 / 人工細胞 / 細胞熱力学 / 筋収縮系自励振動(SPOC) / 細胞分裂機構 / 生物運動制御 / 人工細胞系 / 筋収縮系自励振動 / 筋収縮系自励振動（SPOC） / 1分子計測・操作 / 運動・輸送 / バイオイメージング / 細胞骨格・運動 / 細胞構造・機能 / 生物運動系階層構造・機能 / 生物物理
研究成果の概要	本研究の第一の目標は、輸送・振動・分裂などの生物要素運動に必要な分子モーターや細胞骨格動態などが生み出す力が、要素運動の制御にフィードバックするという化学力学フィードバックループ（CMFループ）の存在を明らかにすることであった。その点、筋収縮自励振動（SPOC）現象における「ミオシンクロスブリッジ（ ...
検証結果 (区分)	A
評価結果 (区分)	A: 当初目標に向けて順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (46件うち国際共著 2件、査読あり 45件、謝辞記載あり 4件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (119件うち国際学会 4件、招待講演 16件) 図書 (2件) 備考 (2件)

10. 空間不均一を伴う高分子系のミクロからマクロにわたる動力学理論

計画研究

研究種目	特定領域研究
審査区分	理工系
研究機関	東北大学
研究代表者	川勝年洋東北大学, 大学院・理学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2006 – 2010完了
キーワード	ソフトマター / ミクロ相分離 / メンスケール / 動力学 / 相転移 / 粗視化モデル / 自己無撞着場理論 / 高分子 / 不均一構造 / メソスケール / 粘弾性 / 相分離
研究概要	空間不均一をともなう高分子系を対象として、モノマーサイズのミクロスケールから流体力学が支配するマクロスケールまでを階層的に結ぶ理論の開発を行った。高分子系を粗視化レベルで記述する密度汎関数理論をメインに据え、この理論の動的な拡張を行うことで電場や流動場の影響下での構造形成や構造相転移を調べた。また、 ...
研究領域	非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究

この課題の研究成果物	雑誌論文 (31件うち査読あり 29件) 学会発表 (38件) 図書 (6件)