Evaluation of Stimulus Response of Intracellular Structures by "In Situ" Environmental Control System

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02097
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kojima Masaru 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (00533647)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: マイクロロボティクス / ナノ・マイクロメカトロニクス / マイクロ・ナノデバイス / 単一細胞解析 / 細胞剛性計測

Outline of Final Research Achievements

We have improved and developed a micro-hand system for stimulus response measurement that enables local mechanical and chemical stimulation of micro objects the size of a single cell. As a result, high accuracy was achieved. Furthermore, by constructing a system integrated with optical tweezers technology, efficient automatic measurement was also realized and applied to cell stiffness measurement. In particular, by focusing on the cell nucleus, we established a new method for evaluating cells using cell stiffness as an indicator.

Free Research Field

マイクロ・ナノシステム工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で実現したマルチスケールを同時に扱うことが可能なシステムは、様々なマイクロマニピュレーションに応用可能となる。そのため、例えば、細胞や細胞で構成された小さな組織体の操作だけでなく、新たな材料の特性評価などにも有用である。さらに、本システムにより測定が可能となる細胞の内部構造も考慮した細胞の剛性の違いは、例えば核膜病の解析など、これまでにない視点での発病理解にも繋がり、医療分野にも資する成果として今後の発展が期待される。