Analysis of cell response to unsteady mechanical stimulation by combination of impulsive stimulation

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H04735
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nakagawa Keiichi 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: メカノバイオロジー / メカニカルストレス / 可視化 / 音響波 / 生物物理 / レーザー / カルシウムイメージング

Outline of Final Research Achievements

For investigating cell response to unsteady mechanical stimulation, the experiments systems which allow us load the mechanical stimulation to cells from Hz to kHz (equivalent to 1/1000 s), and from MHz (equivalent to 1/1,000,000 s) to sub-GHz (1/1,000,000,000 s) have been developed. In each system, intracellular Ca2+ can be visualized as a cell response. We confirmed that mechanical stimulation by the developed systems invoke the changes of intracellular Ca2+.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体は様々な力学刺激に応答することが知られていますが，非常に短い時間で生じる力学刺激に対してどのような応答を示すのか，調べる方法はありませんでした．本研究では，高速な力学刺激が生体の基本単位である細胞に及ぼす影響を調べるツールを開発しました．これにより，力学刺激を用いた予防医療や再生医療への応用，特に超音波など高い周波数での力学刺激を利用した安全・安心な治療技術の確立に貢献することが期待されます．