2022 Fiscal Year Annual Research Report
がん転移に関わる細胞分化機構解明を目的とした細胞-細胞間引張強度測定技術の創成
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21K18672
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
菊池 将一 静岡大学, 工学部, 准教授 (80581579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大多 哲史 静岡大学, 工学部, 准教授 (30774749)
倉科 佑太 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40801535)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞接着 / 磁性ナノ粒子 / 引張試験 / MEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，がん転移に関わる細胞分化機構を解明するために，細胞-細胞間引張強度の測定スキームの確立を目的としている．したがって，材料強度学，マイクロデバイス，磁気工学の技術を融合することにより，“磁石で誘導した接着細胞を固定して引っ張る”という新発想を具現化することには意義があり，重要事項である．
細胞の接着強度を計測するためには，細胞を計測用基板の先端に誘導したものを2つ用意し，それらを繋げて基板先端の細胞同士を接着させる必要がある．そのため，まずは細胞内に磁性ナノ粒子を取り込ませ，磁石から生じる磁場により少数細胞を操作する手法の確立のみならず，単一の細胞誘導を実現可能な基板形状の最適化が必要である．最終年度は，「半楕円状の突起の根元の幅W」と「根元から先端までの長さH」を系統的に変化させた基板を作製した．磁性ナノ粒子を取り込ませ，磁場による位置操作を可能とした約100個の細胞を基板に添加することにより，基板先端への細胞誘導実験に成功した．その際，顕微鏡下で細胞を観察しながら誘導を可能とするため，マニピュレータを顕微鏡に取り付けて小型の磁石を基板に近づけることによって，単一細胞を誘導するシステムを構築した．
本研究期間全体を通じて実施した研究の成果は，この細胞誘導試験が可能な実験スキームを確立したことである．さらに，この基板突起の最適形状を見出し，W= 800 μm-H= 80 μmの突起形状が最も先端に細胞が到達しやすいことを明らかにした．今後は，本研究で明らかにした単一細胞誘導に適した基板形状を2つ用い，それらを繋げて基板先端の細胞同士を接着・引っ張ることに取り組む予定である．
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