2021 Fiscal Year Annual Research Report
Physiological function generated by biological flow
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19H02059
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菊地 謙次 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00553801)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 拓司 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20313728)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 生体流動計測 / 生体流体光学 / 生体医工学 / バイオメカニクス / バイオエンジニアリング / 線虫 / 酵母 / クラミドモナス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、顕微鏡を用いた生体計測手法を構築し、生体内流動および微小生物運動に関する研究課題を推進した。主要な研究実績は以下の通りである。１．生体内外で広く存在する酵母菌の発酵による流動撹拌メカニズムの解明し、培養液中の酵母菌の分布を時系列解析し、流体中の異物が発酵によって流動することによる細胞分裂の活性化の発見をした。（Atul, et al., Royal Society Open Science, 2021）２．生体内外で広く存在する酵母菌の発酵による不活性粒子層に埋没した異物の浮上現象を発見し、X線マイクロCTによる可視化や数値シミュレーションを用いて現象解明をした。（Atul, et al., Soft Matter, 2022）３．微細藻の遊泳と周囲流動とが干渉するメカニズムについて実験と数値シミュレーションを駆使し、微細流路中央への集軸効果についての機序を明らかにした。（Omori, et al., Journal of Fluid Mechanics, 2022）4．生体組織への穿刺技術を発展させ、医療用穿刺デバイスとして医療機器開発のための技術開発を行い国際特許出願へと発展させた。（菊地他、国際公開番号WO 2021/251478 A1）生体内部で自発的に生じる流動のみならず、生体に関与する生命体が由来となる流動に関しても、物質輸送や細胞増殖に密接に関与することが本研究により明らかとなった。生体流動イメージングのみならず、グルコースや脂質の生体関与分子輸送イメージング法を併用し、細胞スケールでの輸送現象を直接計測することで、さらには分子輸送の数理モデルを構築・検討することで、生体に関する物質輸送論の発展に資する結果が得られた。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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