2019 Fiscal Year Annual Research Report
撃力刺激組合せによる非定常力学刺激への細胞応答の解析
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17H04735
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中川 桂一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体医工学 / メカノバイオロジー / 可視化 / 音響波 / 生物物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
音響波は生体深部に伝達可能であり，かつ適切な強度に設定することで，生体に力学的な刺激を付加し，血管の新生や骨成長を促すことが可能である．ところが，そのメカニズム，特に細胞レベルでの現象は明らかになっていない．本研究では，音波に伴う細胞への非定常な力学刺激について，新しい実験系を構築し，細胞応答を観察する取り組みを行った．音源としてレーザを用い，溶媒中における光吸収によって生じる粗密波を細胞へと導入した．レーザ２光束を異なる角度で入射し，干渉縞の間隔を調整することで粗密波の周波数（波長）を自由に制御する系である．細胞にある刺激が与えられたとき，その刺激の時間波形をフーリエ変換したことを考え，最も支配的な周波数成分を検証する目的である．また，細胞の形態は位相イメージングにて，細胞の応答はカルシウムイメージングにて可視化した．構築した系における粗密波はシャドウグラフ法にて可視化し，レーザ光の入射角度を調整することで2-3umから11um程度の粗密波が発生できていることを確認した．なお，評価系の空間分解能は光学システムで決定される1um程度である．さらに，マウス繊維芽細胞株NIH3T3を用いた，レーザ駆動粗密波による細胞刺激により，細胞内カルシウムイオン濃度の上昇がみられた．照射後に一過性で濃度上昇がみられた細胞や，濃度変化を振動的に繰り返す細胞がみられ，これらは現在，解析中である．最後の期間にて，細胞の粗密波に対する応答の周波数依存性について，いくつかサンプルを用いて実験を行っており，現在も引き続き検証を行っているところである．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
