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Fundamental Characteristics of Freezing of Mature Nerve Cells Related to Cryosurgery and Cryopreservation

Research Project

Project/Area Number 24360083
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

ISHIGURO HIROSHI  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 教授 (30176177)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2012: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Keywords熱工学 / 生体熱工学 / 凍結手術 / 凍結保存 / 成熟神経細胞 / 凍結融解挙動 / 生存性 / 形態変化 / 凍結・融解挙動
Outline of Final Research Achievements

Understanding of freezing characteristics of mature nerve cells is important from the viewpoint of application: cryosurgery and cryopreservation, but also fundamentally because of the unique morphology of the nerve cells with neurites. Microscopic behaviors of freezing and thawing of the mature nerve cells were investigated. Beading and shortening of neurites after freezing and thawing were found and such morphological changes were quantified under various freezing conditions. Next, the effect of a common cryoprotectant, 10v/v% dimethyl sulfoxide (DMSO), on the freezing and thawing behaviors of the cells was investigated. The results show that DMSO largely reduced such morphological change of neurites and largely improved the post-thaw cell viability.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (20 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Freezing behavior of adherent neuron-like cells and morphological change and viability of post-thaw cells2015

    • Author(s)
      UEMURA and ISHIGURO
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: Vol. 70, No. 2 Pages: 122-135

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 高温ストレスに曝された付着培養細胞の挙動と特徴的な形態変化 (デジタルホログラフィー顕微鏡による時系列計測)2015

    • Author(s)
      石黒 博,他3名
    • Journal Title

      第52回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: CD-ROM

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 高温ストレスに曝された付着培養細胞の特徴的な形態変化の定量的特性 (デジタルホログラフィー顕微鏡による時系列計測)2015

    • Author(s)
      石黒 博,他3名
    • Journal Title

      第52回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: CD-ROM

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Slow-freezing Injuryによる細胞死滅の数学的モデル化の提案 (最低到達温度に対する生存曲線の反応速度論的モデルの展開)2014

    • Author(s)
      石黒 博,野澤正和
    • Journal Title

      低温生物工学会誌

      Volume: 60巻1号 Pages: 47-52

    • NAID

      110009810733

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 基質に付着した神経様細胞の凍結・融解後の形態変化と生存性に対する 凍結保護物質の影響2014

    • Author(s)
      植村 真,石黒 博
    • Journal Title

      第51回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: CD-ROM

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Slow-freezing Injuryによる細胞死滅の反応速度論的モデルの展開 (最低到達温度に対する生存曲線のグリセロール濃度依存性)2014

    • Author(s)
      石黒 博,野澤正和
    • Journal Title

      第51回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: CD-ROM

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 培養細胞の移動・形態特性に対する高温ストレスの影響 (デジタルホログラフィー顕微鏡による時系列計測)2014

    • Author(s)
      石黒 博,他4名
    • Journal Title

      第51回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: CD-ROM

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 基質に付着した分化型PC12 細胞の凍結・融解特性と生存性2013

    • Author(s)
      植村 真、石黒 博
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 79巻808号B編 Pages: 2786-2797

    • NAID

      130003386387

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分化型PC12細胞の凍結・融解後の形態変化と浸透圧ストレスの関連性2013

    • Author(s)
      植村 真,石黒 博
    • Journal Title

      第50回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: Vol.2 Pages: 452-453

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細胞外凍結による細胞死滅の反応速度論的モデルの一般性 (冷却速度の無次元変数と相似変数の提示)2013

    • Author(s)
      石黒  博,野澤正和
    • Journal Title

      第50回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: Vol.2 Pages: 454-455

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      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] 最低到達温度に対するSlow-freezing Injuryによる細胞死滅の 反応速度論的モデルの展開2013

    • Author(s)
      石黒  博,野澤正和
    • Journal Title

      第50回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: Vol.2 Pages: 456-457

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      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高温ストレス下における細胞の時系列形態変化特性 (デジタルホログラフィー顕微鏡による実時間三次元的計測)2013

    • Author(s)
      石黒 博,他4名
    • Journal Title

      日本機械学会2013年度年次大会DVD-ROM論文集

      Volume: No.13-1

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      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Proposal of Reaction Kinetic Model for Cell Death due to Extracellular Freezing based on Two-Factor Hypothesis2013

    • Author(s)
      ISHIGURO and NOZAWA
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: Vol.67 No.3 Pages: 435-435

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 未分化細胞の増殖を伴う分化の反応速度論的定式化による数学モデルの提案とその神経細胞への適用2012

    • Author(s)
      植村真、石黒 博
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 78巻790号B編 Pages: 1279-1291

    • NAID

      130002050778

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 細胞外凍結による細胞死滅の数学的モデル化と予測(二因子仮説に基づく反応速度論的モデルの展開)2012

    • Author(s)
      石黒博,野澤正和
    • Journal Title

      低温生物工学会誌

      Volume: 58巻2号 Pages: 159-164

    • NAID

      110009612930

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proposal of Reaction Kinetic Model for Cell Differentiation with Cell Growth2012

    • Author(s)
      UEMURA and ISHIGURO
    • Journal Title

      Proc. of 2012Summer Bioengineering Conference

    • NAID

      130005019336

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分化型PC12細胞の凍結・融解後の形態変化2012

    • Author(s)
      植村 真,石黒 博
    • Journal Title

      日本機械学会2012年度年次大会DVD-ROM論文集

      Volume: No.12-1

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 二因子仮説に基づく細胞外凍結による細胞死滅の反応速度論的モデル化2012

    • Author(s)
      石黒博,野澤正和
    • Journal Title

      日本機械学会2012年度年次大会DVD-ROM論文集

      Volume: No.12-1

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細胞外凍結による細胞死滅の数学的モデル化と予測 (二因子仮説に基づく反応速度論的モデルの展開)2012

    • Author(s)
      石黒博,野澤正和
    • Journal Title

      第57回低温生物工学会セミナー及び年会講演要旨集

      Pages: 10-10

    • NAID

      110009612930

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細胞外凍結による細胞の損傷・死滅の数学モデルの提案と生存曲線の予測 反応速度論的モデル化の展開)2012

    • Author(s)
      石黒 博,野澤正和
    • Journal Title

      第49回日本伝熱シンポジウム講演論文集

      Volume: 1 Pages: 23-24

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Freezing Behavior and Mechanisms of Injury of Cells and Tissues (細胞・組織の凍結挙動と損傷の機序)2014

    • Author(s)
      石黒 博
    • Organizer
      第41回日本低温医学会総会(日本低温医学会認定 第5回凍結手術認定医講習会)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 基質に付着した神経様細胞の凍結・融解後の形態変化と生存性に対する DMSOの効果2014

    • Author(s)
      植村 真、石黒 博
    • Organizer
      第59 回 低温生物工学会セミナー及び年会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2014-06-28 – 2014-06-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Slow-freezing Injuryによる細胞死滅の数学的モデル化の提案 (最低到達温度に対する生存曲線の反応速度論的モデルの展開)2013

    • Author(s)
      石黒 博,野澤正和
    • Organizer
      第58回低温生物工学会セミナー及び年会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of Reaction Kinetic Model for Cell Death due to Extracellular Freezing based on Two-Factor Hypothesis2013

    • Author(s)
      ISHIGURO and NOZAWA
    • Organizer
      50th Annual Meeting of Society for Cryobiology
    • Place of Presentation
      ベセスダ,メリランド(米国)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Freezing Behavior and Mechanisms of Injury of Cells and Tissues (細胞・組織の凍結挙動と損傷の機序)2013

    • Author(s)
      石黒 博
    • Organizer
      第40回日本低温医学会総会
    • Place of Presentation
      今池ガスビル(名古屋市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Freezing Behavior and Mechanisms of Injury of Cells and Tissues (細胞・組織の凍結挙動と損傷の機序)2012

    • Author(s)
      石黒博
    • Organizer
      第39回日本低温医学会総会 (日本低温医学会認定 第3回凍結手術認定医講習会)
    • Place of Presentation
      東京・イイノコンファレンスセンタ
    • Year and Date
      2012-11-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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