2016 Fiscal Year Annual Research Report
Single cell biomechanics and the investigation of mechanical field in cell nucleus
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25282133
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| Research Institution | Aino University |
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Principal Investigator |
宮崎 浩 藍野大学, 医療保健学部, 教授 (00263228)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞 / 細胞核 / ストレスファイバー / 力学的特性 / 力学場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 細胞・細胞核用力学試験装置および実験手法の改良と力学試験： 細胞核単離の際の溶液交換をシリンジポンプで行うことに変更し，流量および流入・流出口の位置を適切に設定すること，単離細胞核を光ピンセット装置とマイクロピペットを利用して捕捉することにより，成功率は低いものの単離した細胞核の流失を防ぎ顕微鏡視野内に確保できるようになった。しかし，圧縮試験用の一対のマイクロプレートに加えてマイクロピペットをチャンバー内に挿入し，さらに溶液交換用のガラス管もチャンバー内に配置すると，空間的制約が大きく技術的に難しかったため，単一細胞における細胞と細胞核の力学試験については圧縮試験よりもマイクロピペット吸引試験を優先して行った。
2) 細胞および単離核のマイクロピペット吸引試験： 単離細胞核がピペットに接着しやすい問題は，ピペットのコーティング剤をMPCポリマーに変更することにより改善された。また，細胞核から細胞質を剥がす際の補助としてガラスマイクロニードルを導入した。3T3-Swiss albino cellを使用して，細胞とその細胞個体から単離した細胞核のマイクロピペット吸引試験を行ったところ，単離細胞核は細胞よりも弾性率が約4倍，粘度が約3倍高いとの結果を得た。
3) 試験結果の統合的解析： 単一細胞において計測した弾性率は，細胞核の方が細胞よりも約4倍高かった。すなわち，ストレスファイバーによる直接的な力の伝達を考慮しない場合，細胞が全体的に変形した時に細胞核に生じるひずみは細胞に生じるひずみの25%程度ということになる。単離細胞核の圧縮試験では弾性率が約2.6 kPa，形態計測からストレスファイバーにより接着細胞の細胞核に生じている圧縮ひずみは約0.3と求められている。これらの結果から，細胞核がストレスファイバーから受けている圧縮応力は約0.8 kPaと推定される。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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