生物のかたちづくりを利用したものづくり：細胞の力学応答を利用した最適構造構築

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04533
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: MATSUMOTO Takeo 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 英次郎 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20581614) ; KIM JEONGHYUN 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20844591) ; 王 軍鋒 名古屋大学, 工学研究科, 研究員 (20898415)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2024-03-31

Summary of the Research Project

本研究では、細胞内に働く応力が、細胞の成長に影響を及ぼすことに着目した。応募者はこれまでの一連の研究を発展させ、本研究では、まず張力センサを細胞内に導入して成長時の応力を測定する。さらに、幼若骨組織や珪藻に力をかけ、応力場に対して最適構造を構築するように、細胞が自発的に成長することを確かめる。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

応力場の中で細胞が勝手に組織構造を最適化する、というのは夢のようなストーリーである。この最適化のルールがわかれば、現在の生体の形状を説明できるかもしれないし、新たな形状を有する医療部品を製造できる可能性があり、社会的波及効果が期待できる。