Nano-level multimodal analysis of matrix vesicle-mediated biomineralization

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20476
• Project/Area Number (Other): 19H05568 (2019)
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2020); Single-year Grants (2019)
• Review Section: Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Murakami Shinya 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70239490)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩山 智明 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (80757865) ; 小椋 俊彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (70371028) ; 柏木 陽一郎 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (20598396) ; 山下 元三 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (90524984)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 硬組織 / 基質小胞 / 誘電率顕微鏡

Outline of Final Research Achievements

In the initial process of hard tissue formation, such as bone and tooth, it is essential for hard tissue-forming cells to form and secret matrix vesicles. This study has established a multimodal analysis that combines elemental analysis and Raman microscopy by improving a scanning electron-assisted dielectric microscopy system that enables nano-level observation of living cells in solution. We have also analyzed gene knockout and knock-in cells to advance our understanding of matrix vesicle-mediated biomineralization.

Free Research Field

歯周病学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、生体硬組織の形成・維持についての基本的なメカニズムの理解が進展したことにより、骨や歯を正常に保つ治療法や予防法の開発につながり、高齢者の健康とQuality of Life増進に寄与するものと期待できる。また、細胞内の微粒子の働きを生細胞のまま多相的にナノレベル観察する手法が確立され、同手法は微粒子を介した様々な生命現象の解明に広く応用可能と期待される。