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2014 Fiscal Year Annual Research Report

3階層(分子・細胞・細胞集団)の力学環境をそれぞれ人為的制御する技術の開発と応用

Publicly Offered Research

Project AreaFrom molecules, cells to organs : trans-hierarchical logic for higher-order pattern and structures
Project/Area Number 25127702
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

出口 真次  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30379713)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywordsメカノバイオロジー / 細胞バイオメカニクス / マイクロパターン / トラクションフォース / トラクションフォースマイクロスコピー
Outline of Annual Research Achievements

細胞の力学環境を人為的制御する技術開発に取り組む中で、細胞と細胞培養基板とが相互作用できる条件を見出した。通常、細胞培養基板は硬く、細胞の動きによって変形が起こることはないが、基板を柔らかく、かつ細胞による力を受けやすい物理的条件を整えることによって、光学顕微鏡によって検出が可能な微少な変形を基板側に起こすことができることがわかった。これにより、細胞が発生する微少な力をも検出できる可能性が示されたため、細胞内部の収縮力の発生源であるstress fiberや接着斑タンパク質のvinculinなどの動態と合わせたライブイメージングを行い、基板の微小変形との相関を調べた。その結果、細胞が発生する力の方向を、個々のstress fiberのレベルで測定できることがわかった。その定量解析のための手法も幾つか考案した。従来、細胞が発生する力が様々な機能を調節することが知られているために、力の役割に関する研究が盛んに行われているが、実際に力を測定したり可視化することができる工学的手法の開発は十分に達せられていなかった。本研究により、感度良く、また高い空間分解能で細胞収縮力をモニターできる技術の基礎が開発できた。かつ本方法は細胞の力学環境の人為的調節と同時に実施できることから、細胞の機能調節に果たす力の役割を調べるうえで有力となるものである。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Microcontact peeling as a new method for cell micropatterning2014

    • Author(s)
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 9 Pages: e102735

    • DOI

      10.1371/journal.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Contact guidance of smooth muscle cells is associated with tension-mediated adhesion maturation2014

    • Author(s)
      Saito, A.C., Matsui, T.S., Ohishi, T., Sato, M., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 327 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2014.05.002.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Traction force microscopyについて2015

    • Author(s)
      出口真次、横山奨、松井翼
    • Organizer
      第9回メカノセンシング研究会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-11
  • [Presentation] 培養細胞の収縮力の可視化2015

    • Author(s)
      出口真次
    • Organizer
      第9回NIBBバイオイメージングフォーラム
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-27
    • Invited
  • [Presentation] 細胞収縮力のアッセイ技術2015

    • Author(s)
      出口真次、横山奨、松井翼、加藤輝
    • Organizer
      シンポジウム:細胞アッセイ技術の現状と将来
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2015-01-13
  • [Presentation] コンフルエントな細胞における収縮力分布の可視化2014

    • Author(s)
      出口真次、横山奨、松井翼
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] Force microscopy developed for screening studies on cultured cells2014

    • Author(s)
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S.
    • Organizer
      The 62nd NIBB Conference, Force in Development
    • Place of Presentation
      Okazaki Conference Center (Okazaki)
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-19
  • [Presentation] A novel cell micropatterning technique to circumvent direct adsorption of proteins to PDMS2014

    • Author(s)
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • Organizer
      The 4th Japan–Switzerland Workshop on Biomechanics
    • Place of Presentation
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [Presentation] Force balance in mesenchymal cells revealed by new traction force microscopy2014

    • Author(s)
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S., Araki, T., Ohishi, T.
    • Organizer
      The 4th Japan–Switzerland Workshop on Biomechanics
    • Place of Presentation
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [Presentation] 細胞が発生するTraction forceの簡易な可視化2014

    • Author(s)
      出口真次、横山奨、松井翼、荒木智彦、大石泰己
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [Presentation] An alternative method for traction force microscopy2014

    • Author(s)
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S., Araki, T., Ohishi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • Place of Presentation
      Okayama University (Okayama)
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [Presentation] Development of a new technique for cell micropatterning2014

    • Author(s)
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • Organizer
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • Place of Presentation
      Okayama University (Okayama)
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [Remarks] 名古屋工業大学・出口研究室

    • URL

      http://mbl.web.nitech.ac.jp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 触物体が発生する力の計測方法およびこれを用いたスクリーニング方法2014

    • Inventor(s)
      出口真次、横山奨、松井翼
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-169119
    • Filing Date
      2014-08-20
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 接触物体が発生する力を可視化および/または定量化するための表面改質方法およびこれを用いたスクリーニング方法、ならびにこれら方法に用いるキット2014

    • Inventor(s)
      出口真次、横山奨、松井翼
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-245641
    • Filing Date
      2014-12-04

URL: 

Published: 2016-06-01  

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