Multiscale Biomechanics of Bone Microdamage Sensing and Repair Mechanisms

• Project/Area Number: 20H00659
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 安達 泰治 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (40243323)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥44,460,000 (Direct Cost: ¥34,200,000、Indirect Cost: ¥10,260,000); Fiscal Year 2024: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000); Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2022: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2021: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000); Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 骨 / マイクロ損傷 / バイオメカニクス / 多階層力学 / 数理工学

Outline of Research at the Start

高齢者に多くみられる骨粗鬆症等の骨疾患は、骨折リスクを高め生活の質の低下をもたらすため、適切な予防・治療が望まれる。しかしながら、骨の細胞活動の破綻や薬の作用（生物・生化学的因子）と運動・リハビリ（力学的因子）との関係は複雑であり、これらをシステムとして理解することが重要となる。そこで本研究では、細胞が骨のマイクロ損傷を感知し、さまざまなシグナル分子の伝達を経て、組織レベルの修復・リモデリングへと至る過程を力学を用いて理解することを目指す。これにより、骨の骨折予防・治療における治療薬と運動・リハビリの適切な相乗的効果を予測する新しい方法を探る。

Outline of Annual Research Achievements

高齢者に多く見られる骨粗鬆症等の骨疾患は、骨折リスクを高め生活の質を低下させることから、適切な予防・治療法の確立が望まれる。しかしながら、力の作用により生じる骨損傷の蓄積と各細胞による損傷感知・修復過程とのバランス破綻など、すなわち、運動などの力学的因子と治療薬作用などの生物・生化学的因子との連関を理解することは容易ではない。そこで本研究では、分子・細胞レベルの骨マイクロ損傷感知とシグナル伝達から組織レベルの修復・リモデリングに至る現象を多階層力学の観点から理解することを目指した。ここでは、骨細胞のマイクロ損傷感知とリモデリングによる修復について、実験・数理バイオメカニクスの融合的研究を進め、複雑な骨システムにおける力学・生化学カップリング現象の理解を深めた。また、骨折予防・治療における適切な運動・リハビリと治療薬投与の連成効果を予測するための新たな手法について検討した。
まず、マイクロ損傷に駆動される骨リモデリングの数理モデルとして、日常的な荷重下におけるマイクロ損傷の蓄積を損傷力学に基づいて表現する発展式を示し、マイクロ損傷により誘導される骨細胞アポトーシスを表現した。この数理モデルを圧縮荷重下における二本の単軸部材に適用し、基本的な特性を検討した。次に、骨組織の連続した超薄切片を用いたSEM観察により、組織中の骨細胞の細胞体・細胞突起周囲の微細構造、および、細胞核内部の構造を観察した。さらに、in vitro実験系構築を目指して、コラーゲンゲル内における骨細胞ネットワーク構築の様子を観察し、その観察条件の検討を進めた。その結果、深さ方向の細胞突起の詳細な構造観察のための新たな実験系構築の構想を得るに至った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、骨のマイクロ損傷感知と骨リモデリング・修復機構の解明を目指し、骨のマイクロ損傷数理モデルの検討、および、骨細胞ネットワークの構築とその観察を進めた。
１）マイクロ損傷に駆動されるリモデリングの数理モデル化（in silico 実験）：
日常的な荷重下において、マイクロ損傷が蓄積される骨の状態変化を損傷力学の手法を用いてモデル化した。ここでは、骨における損傷変数の定義やその発展式を新たに提案した。また、マイクロ損傷により誘導される骨細胞アポトーシスを数理モデル化した。特に、損傷変数とアポトーシスの関係式、および、破骨細胞分化誘導の時間・空間発展モデルを新たに提案した。ここでは、マイクロ損傷によって誘導された破骨細胞が、リモデリング回転のトリガーとなり、骨の修復が開始する現象を数理モデル化することができた。特に、マイクロ損傷の蓄積に伴う骨の弾性係数の低下や破壊など、構造・材料力学的観点から、単軸圧縮荷重下における二本の弾性棒を用いた考察を行った。
２）三次元ゲル培養中の分化骨細胞ネットワーク構築（in vitro 実験）：
まず、マウスの骨組織中における骨細胞ネットワークの微細構造観察を行った。ここでは、超薄切片に対して、蛍光顕微鏡およびSEMを用いることにより、骨細胞の細胞体・細胞突起周囲の微細構造を観察した。次に、コラーゲンゲル内部の骨細胞ネットワーク構築手法を用いて、骨細胞へと分化しながら細胞間ネットワークを形成していく様子をin vitro観察した。特に、離散的に分化する過程において形成される細胞突起ネットワークの形成の様子を観察し、さらに、ネットワークを介した蛍光分子の拡散現象の観察により、細胞突起同士の直接的な結合を確認した。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、昨年度まで推進してきた研究をさらに継続し、in silico数理実験とin vitro細胞実験との融合アプローチを発展させる。
１）骨のマイクロ損傷発展とターゲットリモデリングの三次元モデル化（in silico 実験）：
一次元の単純モデルにより基礎的な挙動を確認した骨のマイクロ損傷発展・修復の数理モデルを三次元モデルへと展開する。荷重に対して蓄積する骨のマイクロ損傷発展の数理モデル化を行い、三次元ボクセル有限要素法にこれを導入することにより、複雑な構造をもつ海綿骨の損傷発展をシミュレーションする。同時に、マイクロ損傷により誘導される破骨細胞の活性化（ターゲットリモデリング）の数理モデルを導入し、リモデリング回転による骨の損傷修復過程をシミュレーションする。さらに、骨細胞の数密度低下に伴うメカノセンシング能力の低下とターゲットリモデリングによる骨修復のバランスに影響を及ぼす因子について検討する。
２）骨組織・三次元培養ゲル中の骨細胞のネットワーク構築（in vitro 実験）：
骨基質内に存在するメカノセンサー骨細胞の微細構造観察を継続すると共に、これまで構築してきたコラーゲンゲル内の三次元骨細胞ネットワークモデルを発展させる。まず、荷重骨であるマウス大腿骨の組織中における骨細胞ネットワーク、および、骨細胞の微細構造観察を行う。超薄切片を用いることにより、骨細胞の細胞体・細胞突起周囲の微細構造を明らかにすると同時に、原子間力顕微鏡を用いて細胞質内・核内の微細構造とその力学特性について観察・評価する。次に、コラーゲンゲル内部の骨細胞ネットワーク構築手法を改良し、前駆骨細胞から骨細胞への分化過程における細胞形態変化や細胞間ネットワーク形成の様子を観察するための新たなマイクロデバイスの作製により、in vitro実験系の改良を行う。

Research Products

• [Journal Article] 3D osteogenic differentiation of human iPSCs reveals the role of TGFβ signal in the transition from progenitors to osteoblasts and osteoblasts to osteocytes (2023)
  • Author(s): Kawai Shunsuke、Sunaga Junko、Nagata Sanae、Nishio Megumi、Fukuda Masayuki、Kamakura Takeshi、Sun Liping、Jin Yonghui、Sakamoto Satoko、Watanabe Akira、Matsuda Shuichi、Adachi Taiji、Toguchida Junya
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1094-1094
  • DOI: 10.1038/s41598-023-27556-w
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spheroid Culture for Chondrocytes Triggers the Initial Stage of Endochondral Ossification (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Kosei Tomida, Takeo Matsumoto, Taiji Adachi
  • Journal Title: Biotechnology and Bioengineering Volume: 119 Issue: 11 Pages: 3311-3318
  • DOI: 10.1002/bit.28203
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation of mechanosensing and mechanoresponse mechanisms in osteoblasts and osteocytes: <i>in vitro</i> experiments targeting subcellular components (2022)
  • Author(s): Nobuhiko Nakao, Taiji Adachi
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering Volume: 17 Issue: 4 Pages: 22-00267-22-00267
  • DOI: 10.1299/jbse.22-00267
  • ISSN: 1880-9863
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of Chemically Induced Osteogenesis Supplements on Multicellular Behavior of Osteocytic Spheroids (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Takashi Inagaki, Junko Sunaga, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 622 Pages: 79-85
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.07.026
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Computational framework for analyzing flow-induced strain on osteocyte as modulated by microenvironment (2022)
  • Author(s): Kameo Yoshitaka、Ozasa Masahiro、Adachi Taiji
  • Journal Title: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials Volume: 126 Pages: 105027-105027
  • DOI: 10.1016/j.jmbbm.2021.105027
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comparative gene expression analysis for pre-osteoblast MC3T3-E1 cells under non-adhesive culture toward osteocyte differentiation (2021)
  • Author(s): Kim Jeonghyun、Kigami Hiroyuki、Adachi Taiji
  • Journal Title: Journal of Bioscience and Bioengineering Volume: 132 Issue: 6 Pages: 651-656
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2021.09.004
  • NAID: 40022779452
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High-resolution image-based simulation reveals membrane strain concentration on osteocyte processes caused by tethering elements (2021)
  • Author(s): Yokoyama Yuka、Kameo Yoshitaka、Kamioka Hiroshi、Adachi Taiji
  • Journal Title: Biomechanics and Modeling in Mechanobiology Volume: 20 Issue: 6 Pages: 2353-2360
  • DOI: 10.1007/s10237-021-01511-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cell-fate decision of mesenchymal stem cells toward osteocyte differentiation is committed by spheroid culture (2021)
  • Author(s): Kim Jeonghyun、Adachi Taiji
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 11 Issue: 1 Pages: 13204-13204
  • DOI: 10.1038/s41598-021-92607-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Uniaxially fixed mechanical boundary condition elicits cellular alignment in collagen matrix with induction of osteogenesis (2021)
  • Author(s): Kim Jeonghyun、Ishikawa Keiichi、Sunaga Junko、Adachi Taiji
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 11 Issue: 1 Pages: 9009-9009
  • DOI: 10.1038/s41598-021-88505-z
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Large magnitude of force leads to NO-mediated cell shrinkage in single osteocytes implying an initial apoptotic response (2021)
  • Author(s): Nakao Nobuhiko、Mori Izumi、Sunaga Junko、Adachi Taiji
  • Journal Title: Journal of Biomechanics Volume: 117 Pages: 110245-110254
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2021.110245
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Modulation of Sost Gene Expression Under Hypoxia in Three-Dimensional Scaffold-Free Osteocytic Tissue (2020)
  • Author(s): Kim Jeonghyun、Adachi Taiji
  • Journal Title: Tissue Engineering Part A Volume: - Issue: 15-16 Pages: 1037-1043
  • DOI: 10.1089/ten.tea.2020.0228
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Characterization of self-organized osteocytic spheroids using mouse osteoblast-like cells (2020)
  • Author(s): Kim Jeonghyun、Kigami Hiroyuki、Adachi Taiji
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering Volume: 15 Issue: 3 Pages: 20-00227-20-00227
  • DOI: 10.1299/jbse.20-00227
  • NAID: 130007879757
  • ISSN: 1880-9863
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 骨の形態適応におけるメカノセンサー骨細胞の役割：in vitro/in silico実験 (2023)
  • Author(s): 安達泰治
  • Organizer: 日本バイオマテリアル学会第10回中四国ブロックシンポジウム：階層設計とバイオマテリアル（特別講演）
  • Invited
• [Presentation] 骨の形づくりとリモデリングの力学的理解を目指した数理モデリング (2022)
  • Author(s): 安達泰治, 横山優花, 鈴木龍之介, 亀尾佳貴
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会年会, WS: 運動器科学の最前線
  • Invited
• [Presentation] Image-based Simulation Study on Mechanosensing Amplification Mechanism at Osteocyte Processes in Bone Canalicular Space (2022)
  • Author(s): Taiji Adachi, Yuka Yokoyama, Hiroshi Kamioka, Yoshitaka Kameo
  • Organizer: 15th World Congress on Computational Mechanics and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM-APCOM2022)
  • Invited
• [Presentation] In Silico Experiments of Bone Adaptation by Remodeling for Exploring Diseases and Drug Treatment (2022)
  • Author(s): Taiji Adachi
  • Organizer: IUPESM World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering (IUPESM WC2022) （Keynote）
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Multiscale Modeling and in Silico Experiments of Bone Mechanical Adaptation by Remodeling (2022)
  • Author(s): Taiji Adachi
  • Organizer: 55th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • Invited
• [Presentation] 海綿骨の格子弾性体モデルの構築 (2022)
  • Author(s): 鈴木龍之介, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 力学状態に応じた細胞増殖による組織形態形成の数理解析 (2022)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] AFMを用いた骨細胞核内のナノ構造イメージング (2022)
  • Author(s): 竹本祐也, 牧功一郎, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 細胞の肥大と増殖の粒子モデリングによる骨組織形態形成の連続体力学解析 (2022)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第35回計算力学講演会 (CMD2022)
• [Presentation] In vitro Spheroid Culture for Chondrogenic Precursor ATDC5 Cells Provokes an Initial Stage of Endochondral Ossification (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Kosei Tomida, Eijiro Maeda, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Organizer: The 4th International Symposium on Mechanobiology(ISMB2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 骨形態形成過程における細胞動態の力学モデリングとシミュレーション (2022)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 第49回日本臨床バイオメカニクス学会学術集会
• [Presentation] Induction of Osteocyte Differentiation for Mesenchymal Stem Cells in 3D Scaffold-free Spheroid Culture (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Organizer: TERMIS-AP 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 組織形態形成における細胞増殖の連続体ベース粒子モデリング (2022)
  • Author(s): 増山 諒, 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会M&M2022材料力学カンファレンス
• [Presentation] Generation of Tight Actin Filaments in Response to Osteogenesis Supplements Modulated the Mechanical Behaviors of Osteocytic Spheroids (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Organizer: 日本機械学会2022年度年次大会
• [Presentation] デノスマブ中止後に骨量低下をきたす機構の数理シミュレーション解析 (2022)
  • Author(s): 金 英寛, 亀尾佳貴, 田中 栄, 安達泰治
  • Organizer: 第24回日本骨粗鬆症学会
• [Presentation] Image-based Simulation Study on Mechanosensing Amplification Mechanism at Osteocyte Processes in Bone Canalicular Space (2022)
  • Author(s): Taiji Adachi, Yuka Yokoyama, Hiroshi Kamioka and Yoshitaka Kameo
  • Organizer: 15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV), 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mechanical Modeling of Multicellular Growth for Computer Simulation of Bone Morphogenesis (2022)
  • Author(s): Yuka Yokoyama, Yoshitaka Kameo, Taiji Adach
  • Organizer: 9th World Congress of Biomechanics
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Mathematical Model of Bone Remodeling to Capture the Essential Features of Cortical to Cancellous Bone Transformation (2022)
  • Author(s): Yoshitaka Kameo, Nobuaki Sakano, Taiji Adachi
  • Organizer: 9th World Congress of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In Silico Modeling of Bone Microdamage Accumulation and Repair by Targeted Remodeling (2022)
  • Author(s): Taiji Adachi, Kosei Fujimoto, Yoshitaka Kameo
  • Organizer: 9th World Congress of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modeling and Simulation of Bone Turnover in Age-related Osteoporosis Considering Bone Cell Population (2022)
  • Author(s): Young Kwan Kim, Yoshitaka Kameo, Sakae Tanaka, Taiji Adachi
  • Organizer: 9th World Congress of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modulation of Mechanical Environment to Induce Osteocyte Differentiation of Mesenchymal Stem Cells (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Takashi Inagaki, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Organizer: 9th World Congress of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of Chemical Osteogenesis Induction on Mechanical Behavior of 3D Osteocytic Spheroids (2022)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi, Takeo Matsumoto
  • Organizer: 第61回日本生体医工学会大会
• [Presentation] In vitro三次元骨細胞ネットワークにおける力学刺激応答の細胞間伝播特性 (2022)
  • Author(s): 杉本浩太郎, 牧功一郎, 須長純子, 中島友紀, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 骨損傷が骨構造リモデリングに及ぼす影響のin silico解析 (2022)
  • Author(s): 武藤剛嗣, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 細胞増殖数理モデルによる組織成長の力学解析 (2022)
  • Author(s): 横山優花，亀尾佳貴，安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 骨細胞スフェロイドの機械的挙動に対する骨分化誘導剤の影響 (2022)
  • Author(s): キム ジョンヒョン，安達泰治，松本健郎
  • Organizer: 第45回日本バイオレオロジー学会年会
• [Presentation] 細胞間結合に着目した in vitro 骨細胞ネットワーク形成の解析 (2022)
  • Author(s): 山口大輝, 須長純子, 牧功一郎, 中島友紀, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 骨形態形成における細胞動態を考慮した組織成長の数理モデリング (2022)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 損傷発展にともなう海綿骨の構造・荷重支持機能変化のシミュレーション解析 (2022)
  • Author(s): 藤本航成, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 多階層バイオメカニクスと骨代謝 (2021)
  • Author(s): 安達泰治
  • Organizer: 第39回日本骨代謝学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] In silico Experiments on Bone Adaptation by Remodeling (2021)
  • Author(s): Taiji Adachi
  • Organizer: International Conference of the Polish Society of Biomechanics (BIOMECHANICS2020)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] ３次元スフェロイド培養による骨細胞分化誘導の研究 (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: 第60回日本生体医工学会大会
• [Presentation] 老化マウス骨組織における骨細胞・骨基質の形態イメージング (2021)
  • Author(s): 竹本祐也, 牧功一郎, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] コラーゲン埋没環境における骨芽細胞様細胞遊走の3次元イメージング (2021)
  • Author(s): 山口大輝, 牧功一郎, 須長純子, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 骨損傷がリモデリングに及ぼす影響の数理モデル解析 (2021)
  • Author(s): 藤本航成, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 海綿骨・皮質骨内膜面の in vivo実験データに基づくリモデリングシミュレーション (2021)
  • Author(s): 澤田剛, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 三次元斜交格子弾性体のCosseratモデリング：海綿骨の力学モデル (2021)
  • Author(s): 鈴木龍之介, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 骨芽細胞様細胞を用いた三次元構造体スフェロイドの骨細胞分化モデルへの応用 (2021)
  • Author(s): キム・ジョンヒョン, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 骨リモデリングのin silico実験基盤開発と医療応用 (2021)
  • Author(s): 亀尾佳貴, 宮雄貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 皮質骨の多孔化にともなう海綿骨様組織形成の数理モデリング (2021)
  • Author(s): 亀尾佳貴, 坂野暢昭, 安達泰治
  • Organizer: 第41回日本骨形態計測学会
• [Presentation] Intracellular Tension of Osteoblasts in Collagen Gel Elicits Osteocyte Alignment under Uniaxially-fixed Boundary Condition (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Keiichi Ishikawa, Junko Sunaga, Taiji Adachi
  • Organizer: The 2nd Joint Meeting of the European Society for Clinical Hemorheology and Microcirculation, The International Society for Clinical Hemorheology, and The Internaitonal Society of Biorheology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pre-Osteoblast Cells in Three-dimensional Spheroids Exert Osteocyte-likeness (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: 26th Congress of the European Society of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Image-based Analysis of Flow-induced Strain on the Osteocyte Process via Tethering Elements (2021)
  • Author(s): Yuka Yokoyama, Yoshitaka Kameo, Taiji Adachi
  • Organizer: 26th Congress of the European Society of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mathematical Modeling of Cortical to Cancellous Bone Transformation by Remodeling (2021)
  • Author(s): Yoshitaka Kameo Nobuaki Sakano, Taiji Adachi
  • Organizer: 26th Congress of the European Society of Biomechanics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In Silico Experiments of Bone Remodeling Towards Predicting Drug Treatment of Bone Diseases (2021)
  • Author(s): Yoshitaka Kameo, Yuki Miya, Taiji Adachi
  • Organizer: 16th U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM16)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 次元骨細胞組織モデルを用いた細胞バイオメカニクス (2021)
  • Author(s): キム・ジョンヒュン, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会2021年度年次大会
• [Presentation] 細胞増殖による組織形態形成の力学モデル構築 (2021)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス
• [Presentation] 破骨前駆細胞動態が骨粗鬆症における代謝回転に及ぼす影響の数理解析 (2021)
  • Author(s): 金英寛, 亀尾佳貴, 田中栄, 安達泰治
  • Organizer: 第36回日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] リモデリングによる骨形態変化と骨損傷発展の連成数理モデル解析 (2021)
  • Author(s): 藤本航成, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 第48回日本臨床バイオメカニクス学会
• [Presentation] Morphological Imaging of Osteocytes and Bone Matrix in Aged Murine Bone (2021)
  • Author(s): Yuya Takemoto, Koichiro Maki, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cosserat Modeling of Cancellous Bone as an Elastic Body with a Triclinic Lattice Structure (2021)
  • Author(s): Ryunosuke Suzuki, Yoshitaka Kameo, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Differentiation Fate of Mesenchymal Stem Cells toward Osteocyte is Determined by Actin Balancing (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of Osteocytic Network Formation Focusing on Intercellular Communication via Cell Junctions between Osteocytes (2021)
  • Author(s): Hiroki Yamaguchi, Koichiro Maki, Junko Sunaga, Tomoki Nakashima, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Computational Analysis of the Effects of Bone Microdamage on Bone Remodeling (2021)
  • Author(s): Kosei Fujimoto, Yoshitaka Kameo, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Computer Simulation of Multicellular Dynamics in Bone Morphogenesis by Material Point Method (2021)
  • Author(s): Yuka Yokoyama, Yoshitaka Kameo, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In Silico Investigation of Bone Turnover in Osteoporosis Based on Cell Population Dynamics (2021)
  • Author(s): Young Kwan Kim, Yoshitaka Kameo, Sakae Tanaka, Taiji Adachi
  • Organizer: The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Three-dimensional Culture Technology: Self-organized Spheroid Culture Drives Osteocytogenesis (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mesenchymal Stem Cell Commitment to Osteocyte Differentiation is Facilitated in Spheroid Culture (2021)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: 第20回日本再生医療学会総会
• [Presentation] 骨粗粗鬆症治療におけるリモデリング・モデリング調節と骨形態変化の数理シミュレーション (2020)
  • Author(s): 金英寛, 亀尾佳貴, 安達泰治, 田中栄
  • Organizer: 第40回日本骨形態計測学会
• [Presentation] イメージベース流体－構造連成解析による骨細管内細胞突起の局所ひずみ評価 (2020)
  • Author(s): 亀尾佳貴, 横山優花, 上岡寛, 安達泰治
  • Organizer: 第40回日本骨形態計測学会
• [Presentation] ３次元スキャフォールドフリースフェロイド化によるin vitroでの骨細胞分化誘導 (2020)
  • Author(s): キム・ジョンヒョン, 安達泰治
  • Organizer: 第38回日本骨代謝学会学術集会
• [Presentation] 骨のマイクロダメージ蓄積と修復のin silico モデリング (2020)
  • Author(s): 安達泰治, 寺澤良亮, 亀尾佳貴
  • Organizer: 第47回日本臨床バイオメカニクス学会
• [Presentation] Cell Condensation Acquired in Three-dimensional Culture System Triggers Osteocyte Differentiation of Pre-osteoblast Cells (2020)
  • Author(s): Jeonghyun Kim, Taiji Adachi
  • Organizer: 第47回日本臨床バイオメカニクス学会
• [Presentation] 骨芽細胞様細胞を用いた三次元骨細胞スフェロイドの評価 (2020)
  • Author(s): 木上博之, Jeonghyun Kim, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第31回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 骨リモデリングを制御する力学刺激としての間質液流れのin vivo・in silico検討 (2020)
  • Author(s): 坂野暢昭, 亀尾佳貴, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第31回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] リモデリングによる皮質骨―海綿骨転換の数理モデリング (2020)
  • Author(s): 亀尾佳貴，坂野暢昭，安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第31回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] 骨細胞の流れ刺激感知におけるテザリングエレメントの力学的役割 (2020)
  • Author(s): 横山優花, 亀尾佳貴, 上岡 寛, 安達泰治
  • Organizer: 日本機械学会第31回バイオフロンティア講演会
• [Presentation] In Silico Modeling of Bone Metabolism and Remodeling (2020)
  • Author(s): Taiji Adachi
  • Organizer: Japan Bone Academy
  • Invited
• [Presentation] 骨代謝数理モデルの基礎とin silico実験 (2020)
  • Author(s): 安達泰治
  • Organizer: 第35回日本整形外科学会基礎学術集会
  • Invited
• [Presentation] 生体組織の形態形成・機能的適応を力学的に理解する：多階層バイオメカニクス (2020)
  • Author(s): 安達泰治
  • Organizer: 第24回関西大学先端科学技術シンポジウム