2013 Fiscal Year Research-status Report
リアルタイム動的TFM法による細胞バンドパスフィルタ機能のメカニズム解析
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25820017
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 応用科学群, 助教 (90511460)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 細胞バイオメカニクス |
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| Research Abstract |
細胞は周波数を認識して別々に適応する細胞バンドパスフィルタ機能を有する．そのメカニズムについて，歪み速度に依存して接着斑に応力が発生することで細胞が歪み速度を感知する，という新たな仮説を考え，この仮説を検証するためリアルタイム動的TFM法を開発する．その中で，第１に，基礎となる動的TFM法をさらに改善した．具体的には，細胞に対する引張刺激を実現する素材であるPDMS上にTFMを可能とする素材としてポリアクリルアミドゲルを検討し続けていたが，新たに低弾性率PDMSを用いることを考えた．また，第２に，引張途中において蛍光ビーズ蛍光画像間において発生するずれを画像処理で除去するアルゴリズムを開発した．具体的には，引張途中における蛍光ビーズ蛍光画像は細胞領域外であっても平行移動，回転，拡大などの変形が生じる．それらを除去するため，複数の画像で細胞領域外のみを対象としてアフィン変換を実行するアルゴリズムを構築した．さらに，第３に，引張途中において生じるZ軸方向のずれを対物レンズの焦点深度以下に抑えるよう機械機構を改善した．具体的には，引張チャンバのチャック部分におけるはめあいについて検討を繰り返し，チャック部分についても安定した性能を発揮できるよう設計の改善を図った．これらの改善を踏まえ，リアルタイム動的TFM法について細胞を用いた実験が可能なレベルまで開発を促進させる．さらに，細胞に関する蛍光観察が高速観察に耐えられるよう，蛍光観察の改善も進める．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リアルタイム動的TFM法の開発について，課題を抽出し，さらにそれら課題について道筋を示すことができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
リアルタイム動的TFM法の開発を細胞を導入しつつ発展させ，細胞についての蛍光観察が高速観察に対応できるよう問題点を抽出し対応する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究が当初計画どおりに進まない時の対応として購入を予定していた装置間連動システムの購入が当面不要になったため．
時間に余裕が生じた分で実験の回数を上増しし，上増しした分の消耗品として使用する．
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