2010 Fiscal Year Annual Research Report
細胞の力学応答機構解明を目指した細胞内残留応力場のその場計測手法の確立
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20680025
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長山 和亮 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10359763)
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| Keywords | バイオメカニクス / 生物・生体工学 / メカノトランスダクション / 細胞骨格 / 力学特性 / 細胞の力学応答 |
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| Research Abstract |
本研究では,生理状態にて細胞内部の構成要素に加わる引張・圧縮ひずみや,それぞれの力学特性を計測し,細胞内の構成要素ごとの残留応力・ひずみ分布を明らかにする手法を確立する.そして,基質に生じた力が細胞内でどのように伝達辰されて,細胞の機能変化を引き起こすのか明らかにすることを目的としている.
本年度は血管平滑筋細胞を対象として,細胞が巨視的な引張ひずみに曝されたときの細胞内張力の変化を詳細に調べた.すなわち,シリコーゴムを微細加工して作製した,直径3μm程度の柱が無数に並んだ弾性マイクロピラー基板上で細胞を培養し,顕微鏡ステージ上で基板そのものを引張ることによって,ピラー上の細胞に繰返し引張ひずみを負荷した.そして,そのときの細胞接着部位での張力の変化を詳細に調べ,細胞内のアクチン細胞骨格に加わる力の変化を考察した.細胞に引張ひずみを繰返し負荷していくと,引張負荷過程ではアクチン細胞骨格の張力が次第に減少し,逆に除荷過程では張力が増加していくといった興味深い現象が観察された.このことから,血管平滑筋細胞が巨視的な変形に曝されると,細胞内張力を一定に保とうとする能動応答を数分のオーダーで引き起こしている可能性が得られた.
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