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2007 Fiscal Year Annual Research Report

ソフトリソグラフィーを駆使したメカノバイオロジーの研究

Research Project

Project/Area Number 17076006
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

成瀬 恵治  Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40252233)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高井 章  旭川医科大学, 医学部, 教授 (50126869)
宮津 基  旭川医科大学, 医学部, 助教 (40396346)
毛利 聡  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (00294413)
片野坂 友紀  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (60432639)
入部 玄太郎  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (90284885)
Keywordsソフトリソグラフィー / Polydimethylsiloxane(PDMS) / 機械受容チャネル / メカノバイオロジー / プレーナーパッチクランプ / 高速原子間力顕微鏡(AFM) / 細胞膜裏打ち
Research Abstract

ヒトの体は外界からの様々なメカニカルストレス(機械刺激)をうけ、これに適切に応答しながら生命活動を維持しているが、その分子レベルでのメカニズムは十分には解明されていない。
本研究プロジェクトでは「PDMS(polydimethylsiloxane)平面パッチ・ストレッチシステムの開発」を行い、さらにこれを用いた機械受容チャネルの活性化機構の解明を目指している。PDMSを用いたソフトリソグラフィーを基盤とする各種要素技術をシステム化することで、機械受容チャネルに関する新知見の獲得を目指す。
本年度は特に,(1)システム化のための各種要素技術の開発,及び(2)細胞の伸展刺激応答の解析を行った。
1.システムの中核をなすPDMS平面パッチ電極の開発を推進した。細胞膜断片に伸展刺激を負荷しながら活性化されるチャネル電流を計測できるよう、直径数ミクロンの貫通穴を再現性高く作製するための技術を構築した。従来のガラス電極では不可能であった、伸展刺激を負荷しながらチャネル電流の計測することが可能になる。
2.マイクロコンタクトプリンティング法を用いて細胞を一定形状に播種し、単一方向の伸展負荷に対する応答を評価することで定量的評価が可能になった。
次年度は、PDMS平面パッチ電極を用いて機械受容チャネル電流を計測していく。また、これまでに別途開発を進めてきた高速原子間力顕微鏡(AFM)と一体化した計測システムへと発展させ、これを用いて機械刺激受容機構を解明していく。

  • Research Products

    (31 results)

All 2008 2007

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (10 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Protein phosphatase inhibitory activity of tautomycin photoaffinity probesevaluated at femto-molar level2008

    • Author(s)
      M. O. Sydnes, M. Kuse, M. Kurono, A. Shimomura, H.
    • Journal Title

      Bicorg Med Chem 16

      Pages: 1747-1755

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of cyclic-stretching responses using ce11-adhesion-patterned cells2008

    • Author(s)
      Y. Katanosaka, J-H. Bao, T. Komatsu, T. Suemori, A. Yamada, S. Mohri, *K. Naruse
    • Journal Title

      Journal of Biotechnology, J. Biotechnol 132

      Pages: 82-89

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hypovolemia does not affect speed of isovolumic left ventricular contraction and relaxation in excised canine heart2008

    • Author(s)
      Ju Mizuno, Juichiro Shimizu, Satoshi Mohri, Junichi Araki, Kazuo Hanaoka, and Yoshitsugu Yamada
    • Journal Title

      Shock (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Nove1Ca2+ Influx Pathway Activated by Mechanical Stretch in Human Airway Smooth Muscle Cells2008

    • Author(s)
      S. Ito, *H Kume, K. Naruse, M.Kondo, N. Takeda, S. Iwata, Y.Hasegawa, and M. Sokabe
    • Journal Title

      Am J Respir Cell Mol Biol 38

      Pages: 407-413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Examination of signalling Pathways involved in muscarinic responses in bovine ciliary muscle using a Gq/11 protein-inhibitor, YM-2548902008

    • Author(s)
      F. Yasui, M. Miyazu, A. Yoshida, K. Naruse, and A.
    • Journal Title

      Br J Pharmacol (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heart Slice NMR2007

    • Author(s)
      T. Uetani, D. Yamashita, J. Shimizu, H. MiSaWa, Y. Tatematsu, Y. Hamaguchi, T. Kato, Y. Katanosaka, T. Miyasaka, T. Matsubara, K. Furukawa, T. Murohara, M. Takaki, *S. Nakayama
    • Journal Title

      AJp- Heart and Circulatory Physiology 292

      Pages: 1181-1186

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inpaired NO-mediated vasodilation with increased superoxide but robust EDHF function in right ventricular arterial microvessels of pulmonary hypertensive rats2007

    • Author(s)
      M. Kajiya, M. Hirota, Y. Inai, T. Kiyooka, T. Mchri, J. Shimizu, T. Yada, Y. Ogasawara, K. Naruse, T. Ohe, F. Kajiya
    • Journal Title

      Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol 292

      Pages: 2737-2744

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphorylation of Na+/Ca2+ exchanger in TAB-induced cardiac hype2007

    • Author(s)
      Y. Katanosaka, S. Wakabayashi, M. Shigekawa
    • Journal Title

      Ann. NY. acad. Sci 1099

      Pages: 373-376

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of cardiac Na+/Ca2+ exchange by calcineurin andprotein kinase C2007

    • Author(s)
      M. Shigekawa, Y. Katanosaka, S. Wakabayashi
    • Journal Title

      Ann. NY. acad. Sci 1099

      Pages: 53-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automation of pH measurement using a flow-through type differential pH sensor system based on ISFET2007

    • Author(s)
      S. Mohri, M. Nakamura, K. Naruse
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines 127

      Pages: 367-370

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced Na+/H+ exchange activity contributes to the pathogenesis of muscular dystrophy via involvement of P2 receptors2007

    • Author(s)
      Y. Iwata, Y. Katanosaka, T. Hisamitsu, *S. Wakabayashi
    • Journal Title

      Am. J. Pathol. 171

      Pages: 1576-1587

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uniaxial cyclic stretch-stimulated glucose transport is mediated by a ca-dependent mechanism in cultured skeletal muscle cells2007

    • Author(s)
      M. Iwata, K. Hayakawa, T. Murakami, K. Naruse, K. Kawakami, M. Inoue-Miyazu, L. Yuge, *S. Suzuki
    • Journal Title

      Pathobioloy 74

      Pages: 159-168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of [18,19,21,22-13C4]-1abeled tautomycin as an NMR probe of protein phosphatase inhibitor2007

    • Author(s)
      M. Isobe, M. Kurono, K. Tsuboi< and A. Takai
    • Journal Title

      Chem Asian J 2

      Pages: 377-385

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Force-1ength relations in isolated intact cardiomyocytes subjected to dynamic changes in mechanical load2007

    • Author(s)
      G. Iribe, M. Helmes, P. Kohl
    • Journal Title

      Am J Physiol 292

      Pages: 1487-1497

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ソフトリソグラフィーを用いた細胞研究・医遼用チップの開発2007

    • Author(s)
      成瀬恵治
    • Journal Title

      表面科学 204

      Pages: 204-210

  • [Journal Article] 細胞力覚とロボティクス2007

    • Author(s)
      成瀬恵治
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 25

      Pages: 25-31

  • [Journal Article] 心不全発症におけるNa+/Ca2+交換体(NCX1)の役割2007

    • Author(s)
      片野坂友紀
    • Journal Title

      心臓 39

      Pages: 954-959

  • [Journal Article] ヒト膀帯血管内皮細胞(HVEC)のストレッチ刺激に対する細胞応答2007

    • Author(s)
      片野坂友紀、成瀬恵治
    • Journal Title

      医学のあゆみ 223

      Pages: 469-473

  • [Journal Article] 細胞研究・医遼チップ2007

    • Author(s)
      成瀬恵治
    • Journal Title

      バイオインダストリー 24

      Pages: 25-36

  • [Presentation] ホヤによる重力感受遺伝子の機能解析(英文題目)Characterization of Gravity Sensing Genes of Ascidians2008

    • Author(s)
      津田基之、日下部岳広、成瀬恵治、William Smith
    • Organizer
      宇宙利用シンポジウム(第24回)
    • Place of Presentation
      東京都 日本科学未来館
    • Year and Date
      20080117-18
  • [Presentation] 統合・代替医療基盤科学としての重力健康科学の細胞基盤:地球生物の形・ダイナミクスから考える2008

    • Author(s)
      跡見順子、藤田恵理、大澤具洋、桜井隆史、小黒麻美、石原一彦、鈴木孝昌、吉川研一、原田崇広、山下雅道、高沖宗夫、渡辺敏行、永田和宏、原田伊知郎、瀬原淳子、安藤穣二、成瀬恵治
    • Organizer
      宇宙利用シンポジウム(第24回)
    • Place of Presentation
      東京都 日本科学未来館
    • Year and Date
      20080117-18
  • [Presentation] Fabrication of Biodegradable Microdevices Toward Medical Medical Applicatio2007

    • Author(s)
      Yamada A, Niikura F, Ikuta K
    • Organizer
      IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Me
    • Place of Presentation
      CHN building, ETH, Switzerland
    • Year and Date
      20070904-07
  • [Presentation] Mechanophysiology: From HEART to HART2007

    • Author(s)
      Naruse K
    • Organizer
      BBSRC Japan Partnering Programme 2007-2011Cardiac Electro-Mec
    • Place of Presentation
      Oxford Univ., UK
    • Year and Date
      20070903-04
  • [Presentation] Hemodynamic effects of replacement of RBC with small-size liposomal hemoglobin on pulmonary hypertensive rat2007

    • Author(s)
      Mohri S, Katanosaka Y, Yamada A, Naruse K
    • Organizer
      ESC Congress 2007
    • Place of Presentation
      Austria Messe Wien
    • Year and Date
      20070901-05
  • [Presentation] ヒト臍帯内皮細胞(HUVEC)の伸展刺激感受性におけるTRPV2ノックダウンの効果2007

    • Author(s)
      片野坂友紀、成瀬恵治
    • Organizer
      第3回TRPチャネル研究会
    • Place of Presentation
      岡崎市 生理学研究所
    • Year and Date
      20070719-20
  • [Presentation] モノクロタリン肺高血圧ラットへの人工赤血球投与による血管抵抗低下療法2007

    • Author(s)
      毛利 聡, 成瀬恵治
    • Organizer
      第46回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      20070425-27
  • [Presentation] カーボンファイバーを使った単離心筋細胞の生理的機械負荷の再現とその力学およびカルシウム動熊応答2007

    • Author(s)
      入部玄太郎、Peter Kohl
    • Organizer
      第46回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      20070425-27
  • [Presentation] ソフトリソグラフィーを用いたメカノバイオロジーの研究2007

    • Author(s)
      成瀬恵司, 片野坂友紀, 毛利 聡
    • Organizer
      第46回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      20070425-27
  • [Presentation] Sperm motility analysis systemを用いたsperm sorter分離後の精子の評価について2007

    • Author(s)
      柴田大二郎、安藤寿夫、岩瀬 明、原田統子、後藤真紀、黒土升蔵、吉川史隆、成瀬恵治
    • Organizer
      第59回日本産科婦人科学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京市 国立京都国際会
    • Year and Date
      20070413-17
  • [Book] 心血管系細胞への機械刺激負荷技術.「細胞分離・操作技術」2008

    • Author(s)
      片野坂友紀、入部玄太郎、山田章、成瀬恵治(分担)
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 心不全発症におけるCa2+輸送体の役割「表面」2008

    • Author(s)
      片野坂友紀
    • Publisher
      広信社

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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