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2013 Fiscal Year Annual Research Report

テラヘルツ波による細胞の物理的特徴の非侵襲計測

Research Project

Project/Area Number 24656085
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

巨 陽  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60312609)

Keywords細胞 / テラヘルツ波 / 非侵襲計測 / 誘電率
Research Abstract

本研究は、半導体素子の光伝導効果によるテラヘルツ波の発生および検出に関する研究の成果を生かして、細胞を透過したテラヘルツ波の周波数スペクトルから、細胞内物質のキャリア濃度、移動度、導電率、誘電率などを計測することにより、細胞固有の物理情報を実時間,非侵襲で特定する技術の開発を目的とした。本年度は以下の実績を得た。
(III)生きた細胞の固有物理特徴の計測評価
固定された細胞での計測評価の手法を生かして、培養液中生きたままの細胞のテラヘルツ電磁波透過測定を行い、導電率、誘電率、キャリア濃度、移動度、プラズマ周波数、緩和時間といった細胞の固有物性を計測した。さらに、分子構造に応じてテラヘルツ領域で吸収スペクトルが顕著に表れることを利用して、骨髄幹細胞に化学的、電気的、力学的な刺激を与えて、細胞周期の各段階における細胞核内部の構造変化を透過測定で得られたテラヘルツ波スペクトルにより解析し、細胞固有の物理的情報を実時間,非侵襲で特定する技術を確立した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Surface Functionalization of Nanoporous Alumina with Bone Morphogenetic Protein 2 for Inducing Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells2014

    • Author(s)
      Y. Song, Y. Ju, Y. Morita, B. Xu, G. Song
    • Journal Title

      Materials Science & Engineering C

      Volume: 37 Pages: 120-126

    • DOI

      10.1016/j.msec.2014.01.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences between protein expression and extracellular matrix state on uniaxial stretching for tenogenic differentiation2014

    • Author(s)
      Y. Morita, S. Suzuki, Y. Ju, N. Kawase
    • Journal Title

      Journal of Mechanics in Medicine and Biology

      Volume: 14 Pages: 1450025-1-13

    • DOI

      10.1142/S0219519414500250

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A synthetic mechano-growth factor E peptide promotes rat tenocyte migration by lessening cell stiffness and increasing F-actin formation via the FAK-ERK1/2 signaling pathway2014

    • Author(s)
      B. Zhang, Q. Luo, X. Mao, B. Xu, L. Yang, Y. Ju, G. Song
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 322 Pages: 208-216

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2014.01.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] tLyP-1-conjugated mesoporous silica nanoparticles for tumor targeting and penetrating hydrophobic drug delivery2013

    • Author(s)
      B. Xu, Y. Ju, G. Song and Y. Cui
    • Journal Title

      Journal of Nanoparticle Research

      Volume: 15 Pages: 2105-1-12

    • DOI

      10.1007/s11051-013-2105-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vitro experimental study for the determination of cellular axial strain threshold and preferential axial strain from cell orientation behavior in a non-uniform deformation field2013

    • Author(s)
      Y. Morita, S. Watanabe, Y. Ju, and S. Yamamoto
    • Journal Title

      Cell Biochemistry and Biophysics

      Volume: 67 Pages: 1249-1259

    • DOI

      10.1007/s12013-013-9643-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vitro proliferation and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells on nanoporous alumina2013

    • Author(s)
      Y. Song, Y. Ju, G. Song and Y. Morita
    • Journal Title

      International Journal of Nanomedicine

      Volume: 8 Pages: 2745-2756

    • DOI

      10.2147/IJN.S44885

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of optimal cyclic uniaxial stretches for stem cell-to-tenocyte differentiation under a wide range of mechanical stretch conditions by evaluating gene expression and protein synthesis levels2013

    • Author(s)
      Y. Morita, S. Watanabe, Y. Ju, and B. Xu
    • Journal Title

      Acta of Bioengineering and Biomechanics

      Volume: 15 Pages: 71-79

    • DOI

      10.5277/abb130309

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Experimental study for the relationship between cell differentiation and mechanical strain using a non-uniform deformation field2013

    • Author(s)
      Yasuyuki Morita, Toshihiro Sato and Yang Ju
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (8th ISEM’13-Sendai)
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      20131103-20131106
  • [Presentation] 細胞周辺の力学場計測の実現に向けたDVC法の開発2013

    • Author(s)
      河瀬 直樹,森田 康之,巨 陽
    • Organizer
      M&M2013カンファレンス
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市 岐阜大学
    • Year and Date
      20131011-20131014
  • [Presentation] 骨髄幹細胞と軟骨細胞の細胞間相互作用による接触共培養系の開発2013

    • Author(s)
      山本 周平,森田 康,巨 陽
    • Organizer
      日本機械学会2013年度年次大会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市 岡山大学
    • Year and Date
      20130908-20130911
  • [Presentation] 配向を制御した間葉系幹細胞の伸縮培養による腱細胞への分化および評価に関する研究2013

    • Author(s)
      森田康之,鈴木敏,巨陽
    • Organizer
      日本実験力学会2013年度年次講演会
    • Place of Presentation
      秋田県由利本荘市 由利本荘市文化交流館「カダーレ」
    • Year and Date
      20130820-20130822
  • [Presentation] 細胞外マトリックスの力学場計測の実現に向けたDVC法の開発

    • Author(s)
      森田康之,河瀬直樹,巨陽
    • Organizer
      日本非破壊検査協会平成25年第2回応力・ひずみ測定部門講演会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市 金沢大学
  • [Presentation] 間葉系幹細胞の整列伸縮培養による腱細胞への効率的分化促進に関する研究

    • Author(s)
      山村直也, 佐藤俊博, 山本周平, 市岡和馬, 森田 康之, 巨 陽
    • Organizer
      日本機械学会東海支部 東海学生会第45回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市 大同大学

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Published: 2015-05-28  

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