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Development of new methods for evaluating cell mechano-response to multidirectional and anisotropic mechanical stimuli induced by hydrogel swelling

Research Project

Project/Area Number 16K12868
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

YOSHIKAWA Hiroshi  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50551173)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉浦 慎治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (10399496)
Research Collaborator KAWAMURA Ryuzo  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords光分解性ゲル / ゼラチン / 細胞力学応答 / 膨潤力 / レーザー操作 / 細胞骨格 / モータータンパク質 / 光化学反応 / ハイドロゲル / アクチン / バイオメカニクス / ライブイメージング / 光応答性材料 / 光分解反応 / 細胞膜 / 細胞・組織 / バイオマテリアル / 細胞力学 / アクチュエーター / 力計測 / バイオテクノロジー / 生物物理 / 生体材料 / 機械材料・材料力学
Outline of Final Research Achievements

We have developed photo-responsive cell culture substrate that can generate mechanical stimuli with various spatio-temporal patterns. We succeeded in evaluating cell mechano-response to multidirectional and anisotropic mechanical stimuli by using the substrate. In addition, we also developed new optical manipulation methods for the control of growth of organic crystals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の研究で、細胞が外部環境の伸展・収縮などの力学刺激を感知し、様々な細胞機能や形態の変化を示すことが明らかとなり、細胞機能発現と力学刺激との相関の解明に注目が集まっている。本研究では、従来までは難しかった、多方向かつ異方的な力学刺激を細胞に印加できる実験システムを開発することに成功した。これにより、生体内で起こりうる空間不均一な力学刺激を模倣することが初めて可能となり、細胞機能発現に資する力学刺激の時空間パターンの解明が進むことが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 10 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハイデルベルグ大学(ドイツ)

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      Volume: 49 Pages: 71-77

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      40021661088

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      Stem Cell Reports

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 852-860

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.08.010

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      Volume: 18(9) Issue: 9 Pages: 4829-4833

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.8b00697

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    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      Volume: 19 Issue: 30 Pages: 19937-19947

    • DOI

      10.1039/c7cp02771k

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      Iida K, Sakai R, Yokoyama S, Kobayashi N, Togo S , Yoshikawa HY, Rawangkan A, Namiki K, Suganuma M.
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      Sci. Rep.,

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18120-4

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      吉川 洋史、松崎 賢寿
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      Volume: 57 Issue: 6 Pages: 318-322

    • DOI

      10.2142/biophys.57.318

    • NAID

      130006230293

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
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      Yoshikawa, H.Y.; Pink, D. A.; Acevedo, N. C.; Peyronel, F.; Marangoni, A. G.; Tanaka, M.
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      Chemistry Letters

      Volume: 46 Issue: 4 Pages: 599-601

    • DOI

      10.1246/cl.170014

    • NAID

      130005549063

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      吉川洋史,丸山美帆子
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      化学

      Volume: 72 Pages: 21-25

    • NAID

      40021190835

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    • Journal Title

      Nature Photonics

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 723-726

    • DOI

      10.1038/nphoton.2016.202

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      Ryuzo Kawamura, Daiki Uehara, Naritaka Kobayashi, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa
    • Journal Title

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 2 Issue: 12 Pages: 2333-2338

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.6b00538

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      吉川 洋史
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  • [Presentation] Morphology and molecular structure of cancer cell membrane studied by interference and fluorescence microscopies2018

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      Mami Watanabe、Shodai Togo、Ryuzo Kawamura、Naritaka Kobayashi、Seiichiro Nakabayashi、Masami Suganuma、Hiroshi Yoshikawa
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      日本化学会第97回春季年会
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      慶応義塾大学 日吉キャンパス,神奈川県横浜市
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      2017-03-16
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      第64回応用物理学会春季学術講演会
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      パシフィコ横浜,神奈川県横浜市
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      2017-03-14
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      パシフィコ横浜,神奈川県横浜市
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      2017-03-14
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      日本化学会秋季事業 第7回CSJ化学フェスタ2017
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      東郷祥大、大内梨江、篠澤忠紘、小池博之、吉川洋史、武部貴則
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      日本化学会秋季事業 第7回CSJ化学フェスタ2017
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      第54回日本生物物理学会年会
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    • Organizer
      第54回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場,茨城県つくば市
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      2016-11-25
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      吉川洋史、川村隆三
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      佐藤健、寺村裕治、川村隆三、小林成貴、中林誠一郎、吉川洋史
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      日本化学秋季事業 第6回CSJ化学フェスタ2016
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      タワーホール船堀,東京都江戸川区
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      北海道教育大学 旭川校,北海道旭川市
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      2016-09-22
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      名古屋国際会議場,愛知県名古屋市
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      2016-08-07
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    • Author(s)
      吉川洋史,武部貴則
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      コロナ社
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URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2024-12-25  

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