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2015 Fiscal Year Annual Research Report

原子間力顕微鏡を用いた細胞力学伝播関数の時空間定量解析

Research Project

Project/Area Number 25286081
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

岡嶋 孝治  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (70280998)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords生物物理 / 細胞レオロジー / 細胞骨格 / 原子間力顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

細胞内に働く力は、細胞骨格を介して細胞核に直接働き、細胞機能を調整する役割があると考えてられている。従って、細胞骨格を直接介して時空間を伝播する細胞力学特性の理解は、細胞の生命現象を解明するために重要である。本年度は、細胞力学伝播に基本的に重要あである細胞骨格構造と細胞力学特性との連関の解明を目指して、本研究プロジェクトで採用したマイクロパターン技術を用いて細胞の形状を制御した単一細胞の原子間力顕微鏡( AFM)計測を行った。AFMによる上記単一細胞に成功し、細胞レオロジーのアンサンブル平均とばらつきの空間分布を明らかにした。また、細胞骨格の免疫染色像と細胞レオロジーとの相関解析を行った(論文投稿準備中)。そして、細胞レオロジーの高速計測が可能な新規AFM技術を開発し、細胞レオロジーの周波数特性の精密計測に成功した(論文投稿準備中)。さらに、細胞レオロジーの時間領域計測と周波数領域計測の同時計測に成功し、細胞内部の力学物性の定量化を考察した(論文投稿中)。上記の研究から単一細胞の細胞内力学構造(細胞レオロジーの空間構造)と細胞骨格構造との関係を明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Mapping power-law rheology of living cells using multi-frequency force modulation atomic force microscopy2015

    • Author(s)
      R. Takahashi, T. Okajima
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 107 Pages: 173702

    • DOI

      10.1063/1.4934874

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Time-lapse imaging of morphological changes in a single neuron during the early stages of apoptosis using scanning ion conductance microscopy2015

    • Author(s)
      A. Tanaka*, R. Tanaka, N. Kasai, S. Tsukada, T. Okajima, K. Sumitomo
    • Journal Title

      Journal of Structural Biology

      Volume: 191 Pages: 32-38

    • DOI

      doi:10.1016/j.jsb.2015.06.002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantifying local elastic modulus of living embryo by atomic force microscopy2015

    • Author(s)
      Y. Fujii*, W. Koizumi, K. Hotta, K. Oka, T. Okajima
    • Organizer
      23rd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM23)
    • Place of Presentation
      ニセコ(ヒルトンホテル)
    • Year and Date
      2015-12-10 – 2015-12-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-frequency force modulation atomic force microscopy:Simultaneous measurements of living cells in frequency and time domains2015

    • Author(s)
      R. Takahashi*, T. Okajima,
    • Organizer
      23rd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM23)
    • Place of Presentation
      ニセコ(ヒルトンホテル)
    • Year and Date
      2015-12-10 – 2015-12-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanical Measurements of in vitro Tissue by Atomic Force Microscopy2015

    • Author(s)
      Ryosuke Tanaka*, Takaharu Okajima
    • Organizer
      26th 2015 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大学)
    • Year and Date
      2015-11-23 – 2015-11-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による肝細胞共培養系の力学特性解析2015

    • Author(s)
      田中良昌*、秋山義勝、小林純、大和雅之、岡嶋孝治
    • Organizer
      第53回生物物理学会
    • Place of Presentation
      金沢(金沢大学)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるホヤ初期発生胚の弾性率の時空間測定2015

    • Author(s)
      藤井裕紀*、小泉航、堀田耕司、岡浩太郎、岡嶋孝治
    • Organizer
      第53回生物物理学会
    • Place of Presentation
      金沢(金沢大学)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による力学的単一細胞診断:細胞力学量のばらつきの空間依存性2015

    • Author(s)
      澤野麻紀*、繁富(栗林)香織、朱きん峰、高橋亮輔、スバギョ・アグス、末岡和久、岡嶋孝治
    • Organizer
      第53回生物物理学会
    • Place of Presentation
      金沢(金沢大学)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるマウス顎下腺組織の弾性率マッピング2015

    • Author(s)
      中島優*、中村光宏、武田宏明、松本卓也、岡嶋孝治、
    • Organizer
      第53回生物物理学会
    • Place of Presentation
      金沢(金沢大学)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡:細胞力学特性の個性を測る2015

    • Author(s)
      岡嶋孝治
    • Organizer
      第53回生物物理学会
    • Place of Presentation
      金沢(金沢大学)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
    • Invited
  • [Presentation] Spatial-Temporal Oscillation in Elastic Modulus of Embryo during the Early Development2015

    • Author(s)
      Yuki Fujii*, Wataru Koizumi, Koji Hotta and Takaharu Okajima,
    • Organizer
      International Symposium on Fluctuation and Structure Out of Equilibrium 2015 (SFS2015)
    • Place of Presentation
      京都(京都大学)
    • Year and Date
      2015-08-21 – 2015-08-23
  • [Presentation] 細胞シートの延伸による細胞核の形状変化2015

    • Author(s)
      大西恒太*,土屋雅博,岡嶋孝治
    • Organizer
      第67回細胞生物学会
    • Place of Presentation
      船堀(タワーホール船橋)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [Presentation] 単層上皮細胞における細胞弾性率の空間不均一構造2015

    • Author(s)
      藤井裕紀*,越智勇貴,梶田美穂子,藤田恭之,岡嶋孝治
    • Organizer
      第67回細胞生物学会
    • Place of Presentation
      船堀(タワーホール船橋)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による力学的単一細胞診断法の開発:細胞力学と細胞骨格構造の相関2015

    • Author(s)
      澤野麻紀*,繁富香織,朱キン峰,高橋亮輔,スバギョアグス,末岡和久,田中良昌,岡嶋孝治
    • Organizer
      第67回細胞生物学会
    • Place of Presentation
      船堀(タワーホール船橋)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるマウス顎下腺の弾性率測定2015

    • Author(s)
      中島優*,中村光宏,武田宏明,松本卓也,岡嶋孝治
    • Organizer
      第67回細胞生物学会
    • Place of Presentation
      船堀(タワーホール船橋)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [Book] Nano/Micro Science and Technology in Biorheology: Principles, Methods, and Applications2015

    • Author(s)
      T. Okajima
    • Total Pages
      28
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems2015

    • Author(s)
      K. Kuribayashi-Shigetomi, R. Takahashi, A. Subagyo, K. Sueoka, T. Okajima
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 光学2015

    • Author(s)
      水谷祐輔,田中良昌,田中あや,住友弘二,岡嶋孝治
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      日本光学会
  • [Book] ケミカルエンジニヤリング2015

    • Author(s)
      高橋亮輔、岡嶋孝治
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      化学工業社

URL: 

Published: 2017-01-06  

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