| Project/Area Number |
10770303
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Circulatory organs internal medicine
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西條 芳文 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (00292277)
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| Project Period (FY) |
1998 – 1999
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1999)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1999: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 超音波 / 超音波顕微鏡 / バイオメカニクス / 血管内皮細胞 / ずり応力 / エンドトキシン / 音速 / 減衰 |
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| Research Abstract |
超音波顕微鏡は高周波数超音波を音響レンズにより集束させ、機械的走査により対象物の音響特性の2次元分布を表示することを基本原理とする。超音波は弾性波としての性質を有するため、音響特性と物理的特性とは密接な関連がある。具体的には超音波の減衰は物質の粘性に、音速は弾性に強く関係しているので、粘弾性体と仮定される細胞のバイオメカニクス計測に対して、超音波顕微鏡は非常に有効な手段となる。
本研究では使用周波数100〜200MHzの超音波顕微鏡により、血管内皮細胞の音響特性を計測した。ウシ大動脈血管内皮細胞(BAEC)に流れによる「ずり応力」を24時間与えたところ、細胞の形態は流れの方向に引き伸ばされた。超音波顕微鏡による音響的計測で、核の音速は1610m/sで不変であったが、細胞質の音速は1570m/sから1590m/sに上昇した。ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)にエンドトキシン刺激を与え、前後で超音波顕微鏡によりその形態と音響特性を計測したところ、刺激後には細胞質の減衰は上昇し、その分布は不均一になった。
これらの結果から、血管内皮細胞に対する刺激に対する反応を、超音波顕微鏡にて検出可能であることが証明された。超音波顕微鏡は、細胞に対する蛍光抗体などの前処理が不要で、細胞に非接触で計測でき、将来的にはin vivoにおいても応用可能であるため、細胞のバイオメカニクス計測に有用であることが示された。
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