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pH勾配下のベシクルによる細胞動特性モデリング

Research Project

Project/Area Number 15J04606
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

名和 愛利香  同志社大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,940,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsvesicle / steady pH gradient / oleic acid/oleate / self motion / pH gradient / glucose oxidation / transformation / reversible motion
Outline of Annual Research Achievements

採用第2年目は主に、オレイン酸系ベシクル(リポソーム)の運動を、疑似的に作製した定常pH勾配下で観察することで、ベシクルに及ぼすpHの絶対値とpH勾配の影響を定量的に調査した。そのために、理論上では化学物質の濃度勾配を定常的に保てる装置を用いて、安定したpH勾配を形成させるための実験を、試行錯誤を繰り返しながら可能とした。
本研究のベシクル運動は、周囲の塩基性溶液がオレイン酸系ベシクルを引き寄せる力によって生じる回転運動と回転運動がおこるための高いエネルギーの状態にベシクルをポンプアップする反転運動で構成されているが、本実験方法を用いれば運動しているベシクルの周囲のpH等が算出できることに着目し、オレイン酸系ベシクルの運動の中でも特に回転運動に必要な駆動力を、ベシクルの回転に必要なモーメントとそれによって生じる抵抗力から推算することができることを見出した。
他に、液滴移動法を用いて作製され、球状で一層の二分子膜からできていると推察されるオレイン酸系ベシクルを、pH勾配下で蛍光共焦点顕微鏡を用いて観察し、ベシクル運動中のベシクル断面の観察を試みた。
さらに、細胞の動特性には、細胞内での様々な振動反応が複雑に関与していると考えられていることから、単純なベシクル内で振動反応を発生させ、細胞動特性をモデル化する系として発展させることを考えて、そのための第一段階として、ベシクルの構成物質や振動反応に用いる化学物質の組み合わせについて様々に検討した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 生物のように見える運動を示すコロイド2017

    • Author(s)
      塩井 章久、山本 大吾、沖田(名和) 愛利香
    • Journal Title

      オレオサイエンス

      Volume: 17 Pages: 63-75

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chemotactic Amoeboid-Like Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • Author(s)
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 88 Issue: 11 Pages: 1536-1544

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150190

    • NAID

      130005108572

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reversible transformation of an acid/soap vesicle by glucose oxidation2015

    • Author(s)
      Erika Nawa, Daichi Sakashita, Kentaro Owaki, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • Journal Title

      Colloid and Interface Science Communications

      Volume: 8 Pages: 10-13

    • DOI

      10.1016/j.colcom.2016.01.002

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Observation of autonomic vesicle motion under a quasi steady-state pH gradient2016

    • Author(s)
      Erika Nawa, Yuki Nakao, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • Organizer
      12th Japan-Korea Symposium on Materials and Interfaces
    • Place of Presentation
      御殿場高原リゾート 時之栖(静岡県御殿場市)
    • Year and Date
      2016-11-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] pH勾配とpHの絶対値がベシクル運動に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      名和愛利香、中尾友紀、山本大吾、塩井章久
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大学 旭川校(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬似定常pH勾配下におけるベシクル運動の定量的検討2016

    • Author(s)
      名和愛利香、中尾友紀、山本大吾、塩井章久
    • Organizer
      化学工学会 第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ミクロな化学環境を利用した自己運動性のモデル細胞への付与2016

    • Author(s)
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • Organizer
      粉体工学会 第52回夏期シンポジウム
    • Place of Presentation
      ひょうご共済会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] pH変化を生成・利用して運動するベシクル2016

    • Author(s)
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] グルコースの分解反応を利用したベシクルの自律運動2016

    • Author(s)
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • Organizer
      化学工学会第81年会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2016-03-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Biomimetic Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • Author(s)
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science
    • Place of Presentation
      Arkas SASEBO
    • Year and Date
      2015-11-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] pH勾配下でのベシクルのアメーバ的構造変化とそのメカニズム2015

    • Author(s)
      名和愛利香
    • Organizer
      材料化学システム工学討論会2015
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-08-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] Chemoresponsive Materials : Stimulation by Chemical and Biological Signals2015

    • Author(s)
      Daigo Yamamoto, Erika Nawa, Akihisa Shioi
    • Total Pages
      555
    • Publisher
      RSC (Royal Society of Chemistry) Smart Materials
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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