Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究では、生命現象を動的な非平衡開放系として捉え、細胞を「自己制御する動的システム」 として扱う、という非平衡統計力学からの普遍的アプローチ(アクティブマターの物理)の枠組みの中で、「疾患の物理学」という新分野を開拓する。申請者が確立した"Supported Membrane" という細胞表面の実空間モデルを駆使して、細胞およびその集団の時空間発展や自己秩序化現象を、非平衡物理学の視点から解明してきた。ここででは悪性上皮性腫瘍である胃腺がんに着目する。これまでの2年間で、経代培養が困難なヒト胃腺がん細胞などの実験系を確立し、進行度の浅い細胞株2種についてサロゲート細胞モデル表面との接着面積の形態ダイナミクスと遊走の計測・解析に成功した。究極の目標としては、接着面の形状ゆらぎの時空間パターンとがんの進行の相関を明らかにすることを目指す。初年度H26年度は経代培養の困難なヒト胃腺がん細胞や、細胞膜の実空間モデルの再構成Eカドヘリンによる機能化といった実験系の確立に集中した。2年目に当たるH27年度に入って進行度の浅い胃腺がん二株について細胞接着面の形状揺らぎと遊走の相関をタイムラプス顕微鏡で追跡することに成功した。タイムラプス機能を顕微鏡に追加することで接着面の形態ダイナミクスをいくつかの細胞で並行に追跡することが可能になり、実験のスループットが格段に向上した。また、形状揺らぎの解析については昨年度ヒト赤血球を用いて確立した、フーリエ変換した揺らぎ振幅の平均二乗から曲げ弾性やずり弾性といった力学的特性を求める解析手法(Ito, Kuss,... Tanaka, J. Phys. Chem. B (2015) 計画班・市川らとの共著論文)をさらに司法動物ヒドラの組織切片に展開・応用した論文を発表した(Veschgini, Gebert,... Arai, Tanaka, Appl. Phys. Lett. (2016))。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2016 2015 2014 Other
All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results, Peer Reviewed: 12 results, Open Access: 2 results, Acknowledgement Compliant: 11 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results, Invited: 12 results)
Applied Physics Letters
Volume: 108 Issue: 10 Pages: 1037021-4
10.1063/1.4943402
Biomater. Sci.
Volume: 3 Issue: 12 Pages: 1539-1544
10.1039/c5bm00205b
The Journal of Physical Chemistry B
Volume: 119 Issue: 25 Pages: 7837-7845
10.1021/acs.jpcb.5b01544
Langmuir
Volume: 31 Issue: 31 Pages: 8689-8696
10.1021/acs.langmuir.5b01896
Soft Matter
Volume: 11 Issue: 30 Pages: 6037-6044
10.1039/c5sm01002k
The Journal of Chemical Physics
Volume: 142 Issue: 15 Pages: 154907-154907
10.1063/1.4918585
Volume: 119 Issue: 30 Pages: 9787-9794
10.1021/acs.jpcb.5b04451
Volume: 119 Issue: 18 Pages: 5857-5863
10.1021/jp512339m
Blood
Volume: 125(2) Issue: 2 Pages: 383-391
10.1182/blood-2014-03-561019
Adv. Funct. Mater
Volume: 24 Issue: 31 Pages: 4927-4934
10.1002/adfm.201400388
Chem. Commun.
Volume: 50 Issue: 78 Pages: 11576-11579
10.1039/c3cc47840h
J. Phys. Chem. B
Volume: 118 Issue: 50 Pages: 14632-14639
10.1021/jp5074939