Mechanical understanding of multicellular ordering and morphogenesis from the physics of active nematics

Publicly Offered Research

Project Area	Mechanical self-transformation of living systems
Project/Area Number	25H01779
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	前多裕介京都大学, 工学研究科, 教授 (30557210)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000) Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords	アクティブマター / 集団運動 / 多細胞秩序形成 / 位相欠陥
Outline of Research at the Start	細胞は集団秩序を成すことで生体組織を構築しており，向きを揃えて動く集団運動は多細胞形態の機能を支える主たる要因である。特に，位相欠陥と呼ばれる配向構造は組織スケールでの秩序形成と運動制御に重要と考えられるている。本研究は，細胞集団に現れる位相欠陥を制御する新技術を開発し，液晶の物理学に基づく多細胞組織の形成のメカニズムを明らかにすることを目的とする。場の形状を設計して位相欠陥の配置を制御し細胞骨格系による力生成を計測することで，細胞集団の力と細胞骨格シグナルの関係を解明する。さらに，得られる知見を生体組織の機能破綻を予測する計算技術に展開し，力を介した生体組織の秩序形成の制御基盤を確立する。