2002 Fiscal Year Annual Research Report
生体組織・細胞の機能的適応制御と再構築のマイクロバイオメカニクスと統合的解析
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12308047
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
林 紘三郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90026196)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 真理子 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (70346170)
宮崎 浩 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (00263228)
田中 正夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40163571)
安田 和則 北海道大学, 医学研究科, 教授 (20166507)
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| Keywords | 生体組織 / 細胞 / 機能的適応制御 / 再構築 / 動脈壁 / 膝蓋腱 / 骨 / コラーゲン線維 |
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| Research Abstract |
1.動脈壁の力学特性と組織に及ぼす加齢と血圧上昇の影響
加齢に伴ってラット総頸動脈壁の弾性が高まること,中膜のコラーゲン/エラスチン比の増加がその原因の一つであることがわかった。異なる週齢のラットに慢性高血圧を発症させると,週齢を問わず壁の周方向応力は正常レベルとなること,力学的特性は高齢の方が早く正常レベルになることがわかった。
2.治癒腱の力学的特性に及ぼす欠損サイズおよび力学的負荷の影響
家兎膝蓋腱中央部に欠損を作成し,欠損サイズおよび治癒期間中の力学的負荷が冶癒腱の引張特性に及ぼす影響を調べたところ,術後早期には欠損サイズの影響が見られるが,治癒期間の経過とともにその影響は緩和されること,負荷が大きいほど形成される組織の強度は向上するが,術後早期には負荷軽減を行うことが好ましいことがわかった。
3.力学的負荷が海綿骨の形態および力学的特性に及ぼす影響
ラットの両下肢を胴体に固定して大腿骨に作用する負荷を減少させて飼育した後に,通常状態に戻して負荷を回復させ,さらに15週間飼育した。この間の大腿骨頸部の海綿骨の面積と骨梁の硬さの変化を調べたところ,いずれも負荷減少によって減少,低下し,負荷回復によって回復することがわかった。
4.成長による膝蓋腱コラーゲン線維の力学的特性の変化。
家兎膝蓋健から摘出した直径1μm以下のコラーゲン線維の引張特性は,家兎の成長とともに向上し,その変化の傾向は,上位構造である線維束や膝蓋腱と同様であることがわかった。
5.繰り返しひずみの周波数がマクロファージの泡沫化に及ぼす影響
1Hzと5Hzの周波数の繰り返しひずみを作用させながらマクロファージを培養して,ひずみの周波数が酸化LDL取り込みに及ぼす影響を調べたところ,いずれもマクロファージの酸化LDLの取り込みを促進させるが,5Hzの方が細胞1個当たりの取り込み量が少ないことがわかった。
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[Publications] 宮崎 浩 他2名: "血管内皮細胞の引張特性"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. Vol.I. 71-72 (2002)
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[Publications] 河村 明嗣 他2名: "フェノタイプ変換が血管平滑筋細胞の局所的スティフネスに及ぼす影響"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. Vol.I. 103-104 (2002)
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[Publications] 林 紘三郎: "Functional adaptation and remodeling of biological soft tissues"Proc. 4th World Congress of Biomechanics. 7003 (2002)
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[Publications] 宮崎 浩 他2名: "Effects of cyclic strain on ox-LDL uptake into macrophages"Proc. 4th World Congress of Biomechanics. 301 (2002)
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[Publications] 遠山 晴一 他4名: "The effect of overloading on the patellar tendon that underwent segmental resection of its central one-third portion-Biomechanical evaluation of the regenerated tissue and the residual tendon-"Proc. 4th World Congress of Biomechanics. 362 (2002)
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[Publications] 廣 孝文 他4名: "膝蓋腱治癒再生組織の力学的特性に及ぼす除荷・負荷軽減の影響"日本機械学会第13回バイオエンジニアリング学術講演会・秋季セミナー講演論文集. 21-22 (2002)
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[Publications] 野口 仁志 他4名: "膝蓋腱中央部全長1/3幅の欠損部に形成される治癒再生組織のバイオメカニクス"日本機械学会第13回バイオエンジニアリング学術講演会・秋季セミナー講演論文集. 23-24 (2002)
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[Publications] 藤原 泰介 他2名: "海綿骨骨梁の硬さと方向の関係"第29回日本臨床バイオメカニクス学会予稿集. 23-24 (2002)
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[Publications] 宮崎 浩 他2名: "Tensile properties of contractile and synthetic vascular smooth muscle cells"JSME International Journal. Vol.15, No.4. 870-879 (2002)
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[Publications] 宮崎 浩 他2名: "Tensile properties of fibroblasts and vascular smooth muscle cells"Biorheology. Vol.40, No.1-3. 207-212 (2003)
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[Publications] 林 紘三郎 他3名: "Biomechanical response of femoral vein to chronic elevation of blood pressure in rabbits"American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. Vol.284, No.2. H511-H518 (2003)
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[Publications] 田中 淳三 他3名: "繰り返しひずみの周波数がマクロファージの酸化LDL取り込みと形態に及ぼす影響"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 13-14 (2003)
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[Publications] 杉本 貴紀 他1名: "DOCA高血圧に対するラット動脈壁のバイオメカニカルレスポンス"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 27-28 (2003)
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[Publications] 廣 孝文 他4名: "膝蓋腱治癒再生組織の力学的特性に及ぼす負荷の影響(除荷後の再負荷の影響)"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 29-30 (2003)
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[Publications] 藤原 泰介 他2名: "成熟ラット大腿骨の海面骨の力学的特性に及ぼす下肢固定,解除の影響"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 63-64 (2003)
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[Publications] 益尾 秀祐 他2名: "成長による家兎膝蓋腱コラーゲン線維の力学的性質の変化"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 191-192 (2003)
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[Publications] 梶野 昌平 他2名: "収縮あるいは弛緩した血管平滑筋細胞の引張特性"日本機械学会関西支部第78期定時総会講演会講演論文集. 37-38 (2003)
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[Publications] 清水 恵美子 他2名: "ラット総頸動脈壁の組織に及ぼす加齢の影響"日本機械学会関西学生会卒業研究発表講演会講演前刷集. 1-6 (2003)
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[Publications] 片野 宏臣 他3名: "繰り返しひずみ負荷時問がマクロファージの形態と配向に及ぼす影響"日本機械学会関西学生会卒業研究発表講演会講演前刷集. 1-5 (2003)
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[Publications] 八木 謙一良 他3名: "下肢固定による負荷減量及びその後の負荷増大がラット脛骨海面骨の強度と構造に及ぼす影響"日本機械学会関西学生会卒業研究発表講演会講演前刷集. 2-1 (2003)
