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ECIS法を用いた放射線被曝の実時間連続評価法の開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17659368
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Radiation science
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

山本 尚武  岡山大学, 医学部, 教授 (50032941)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 合田 典子  岡山大学, 医学部, 教授 (70225639)
中村 隆夫  岡山大学, 医学部, 助教授 (00249856)
丸山 敏則  岡山大学, 医学部, 助手 (00274019)
楠原 俊昌  岡山大学, 医学部, 助手 (60335586)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
KeywordsECIS method / bioelectrical impedance / cultured cell modeling / micromotion of cultured cell / radiation exposure / X-irradiation / ECIS / 放射線被曝 / 培養細胞 / 生体インピーダンス / 細胞微細動態 / 実時間評価法
Research Abstract

本研究の目的は、ECIS(Electrical Cell-substratc Impiedance Sensing)法を用いて培養細胞に対する放射線の影響を実時間、連続的に計測し、新しい観点から本法によって放射線の影響がどのように計測されるか確認する。ことであるが、主な成果は下記の通りである。
1 新たに小型の細胞培養関連の器具とアレー型金電極と細胞及びインピーダンス計測制御用パソコンを準備して計測・制御システムを構築した。これにより細胞培養をしながら放射線照射中の細胞-電極系の電気特性を計測し、ナノオーダーでの細胞動態を観測可能なシステムを構築する。
2 各種レベルの放射線を連続的および間歇的に細胞に照射して、それらの影響を解析した。培養細胞としては先ずモノレイヤーとして培養し易いBAEC(Bavine Aortic Endothelial Cell)を用いた。被曝の影響は、(1)瞬時直接的影響、(2)短時間的影響-数時間程度、(3)長時間的影響-数日間程度、に分けて計測および観察した。
3 それらの結果について細胞-電極系の精密な数学モデルを構築して評価パラメータを用いた検討を行った。特に細胞-細胞間と細胞-電福間距離に対応したパラメータに基づいた解析法を確立した。
4 上記の解析を更に発展させて細胞-細胞間および細胞-電極間距離の実寸法の評価法を提案した。
5 放射線の培養細胞への影響に関しては、1Gy、10Gy、短期中斯的な影響は見られず、100Gyにおいで明らかな影響が現れた。具体的には、細胞-細胞間距離が増加、細胞-電相聞距離が僅かに減少、実寸では曝射72時間後に細胞-細胞問距離が180nm増加、細胞-電相聞距離が2nm減という結果が得られた。
以上の結果を研究発表欄に示すように国際会議や国際的専門雑誌に発表した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Analysis of Effect for Radiation Exposure on Cultured Cells Using Electrical Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) Method2007

    • Author(s)
      N.Goda
    • Journal Title

      Biocybernetics and Biomedical Engineering 27

      Pages: 223-232

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of micromotion of cultured cells using electrical cell-substrate impedance sensing (ECIS) method-cell-to-cell distance and cell-to-substrate distance-2007

    • Author(s)
      Noriko Goda
    • Journal Title

      Bulletin of Faculty of Health Sciences Okayama University Medical School 17

      Pages: 9-15

    • NAID

      120002307368

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of Micro-motion of Vascular Endothelial Cells in Electrical Cell-substrate Impedance Sensing ECIS Method Using a Precision Mathematical Model2006

    • Author(s)
      Noriko Goda
    • Journal Title

      Proceeding of International 2006 Conference on Microtechnologies in Medicine and Biology WA5

      Pages: 23-26

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of Effect for Radiation Exposure to Cultured Cells Using Electrical Cell-substrate Impedance Sensing ECIS Method2006

    • Author(s)
      Y Yamamoto
    • Journal Title

      IFMBE Proceedings volume World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 14

      Pages: 1799-1802

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Construction of Mathematical Model Describing Some Kind of Cell Electrical Impedance for Electrode System in ECIS Method and Its Application for Real Time Analysis of Effect for Radiation Exposure2005

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Goda N, Nakamura T, Maruyama T, Kusuhara T, Shimizu J, Mohri S, Kataoka N, Kajiya F
    • Journal Title

      Proceedings of International Federation for Medical and Biological Engineering Vol.12 4B1-04

      Pages: 1-4

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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