2012 Fiscal Year Annual Research Report
３次元ＳＨＧ応力顕微鏡による細胞内外の応力歪分布計測
Publicly Offered Research
| Project Area | From molecules, cells to organs : trans-hierarchical logic for higher-order pattern and structures |
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| Project/Area Number |
23127510
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
吉木 啓介 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60432548)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 第２高調波発生 / コラーゲン / 微小管 / 応力計測 / 電気化学法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内外の応力分布を計測するため，正倒立SHG(第２高調波発生)顕微鏡を構築し，透過側，反射側におけるSHGの強度を偏光情報を含めて計測することで，コラーゲン，微小管の応力負荷時の構造変化を検出し，応力の計測を可能とした．
応力とSHG光信号の相関は顕微鏡上マイクロ引っ張り試験機を作成することで実現した．マイクロ引張り試験機はMEMSデバイス製造技術を用いて作成したシリコン製であり，試験片作製用と把持，引張り用の２対の電極からなる．試験片作製は電気化学法を用い，試験片材料の溶液からpH分布を発生させることによって，至適pH領域において線維が自己組織化することを確認した．この時，元の溶液のpHを調整することによって線維の形成位置を制御できるほか，溶液の流動性によって，安定的に線維を形成を制御できることが分かった．本手法によって，コラーゲン試験片は安定的に生成できることが確認され，太さの制御が電極間隔と電圧によって可能であることが確認された．また，微小管に関しては，ｐH以外の要因にも支配され，イオン濃度の影響で微小管の形成が阻害されている可能性があり，溶液の組成比を変更することによって，コラーゲンと同様の試験片の作製が可能であると考えられる．
現在，コラーゲンにおいて引張試験を行うことに成功しており，SHG顕微下のマイクロ引張試験において，応力とSHG偏光計測の結果の相関が得られたが，低応力領域と高応力領域でSHGの発生効率の応力に対する依存性が変化することが新たに確認された．これはコラーゲン線維組織の高次構造が変化認めであると考えられる．本結果を利用して，コラーゲンの応力分布マッピングが可能となり，今後微小管の応力計測の実現と併せて細胞内外の応力計測を完成させる．
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| Research Progress Status |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
