2010 Fiscal Year Annual Research Report
原子間力顕微鏡を用いた多数細胞力学の多変量解析の研究
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21310079
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岡嶋 孝治 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (70280998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河原 剛一 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20125397)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 多数細胞 / 細胞力学 / ナノ計測 / 多変量解析 / レオロジー / 細胞アレイ / 細胞診断 |
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| Research Abstract |
本研究では、多数細胞の力学統計情報と構造統計情報を多角的に測定し、それらの多変量解析から細胞力学と細胞構造との統計相関を高精度で解明することを目的としており、特に、生命固有の現象である(1)細胞周期、(2)細胞分化、および(3)細胞運動の細胞機能に着目し、これらの細胞機能に対する細胞力学・構造相関を明らかにすることを目的とする。細胞力学計測には、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて行い、細胞内構造は蛍光顕微鏡による観察を行った。(1)細胞周期に依存した細胞レオロジー計測、(2)多数細胞レオロジーの時間空間依存性、および(3)細胞拍動現象の力学計測に関する研究を行った。(1)細胞周期に依存した細胞レオロジー計測において、血清飢餓法によりGO期に同調した細胞を細胞アレイ上に配列し、その細胞ナノレオロジー(複素弾性率)を調べた。血清飢餓同調法により処理した細胞と未処理の細胞において、複素弾性率の細胞数分布を測定し、血清飢餓法により、細胞レオロジーが変化することが分かった。(2)多数細胞レオロジーの時間空間依存性の計測において、細胞力学のアンサンブル平均と時間平均との比較を行い、細胞力学状態の統計性を明らかにし、そのエルゴード性に関して議論した。(3)細胞拍動現象の力学計測において、AFMコンタクトモードを用いて、心筋細胞内の局所拍動特性と細胞力学特性との相関関係を明らかにした。また、細胞内拍動現象の協同性について議論した。
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