2022 Fiscal Year Annual Research Report
生きた組織の物質構成を変えながら弾性力を計測して『やわらかさ』の仕組みを理解する
Publicly Offered Research
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
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| Project/Area Number |
21H00330
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
田中 正太郎 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (90380667)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スフェロイド / やわらかさ / ライブイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでになかった『生きた組織の弾性力を物質構成を変えながら計測する技術』を開発し、『生体のやわらかさ』の仕組みを理解することを目的とした。具体的には、遺伝子ノックダウンを行った培養細胞で作られたモデル組織の3D 変形から弾性力（機械的特性：やわらかさ）を計測し、物質構成との相関性を数値化・数式化することを目指した。これまでに様々な培養細胞株より作成した３D培養細胞（スフェロイド）を共焦点顕微鏡観察下で圧迫（圧力の負荷・除荷）し、個々の細胞および細胞集団の変形と各時点での応力を連続的に観察することに成功した。この技術により、組織モデルであるスフェロイドの機械的特性に履歴（ヒステリシス）があることを細胞レベルで初めて確認した。さらに細胞外マトリクスの構成タンパク質（II型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニンなど）を遺伝子ノックダウンすると応力が減少すること、逆に過剰発現させると増大すること、フィブロネクチンの機能ドメインを欠損させると機械的特性が低下すること、各種阻害剤によっても変化することなどを明らかにした。これらの成果を2023年度に学会発表した（口演２件、ポスター１件、うち招待口演1件）。現在論文発表を準備している。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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