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pH勾配下のベシクルによる細胞動特性モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 15J04606
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関同志社大学

研究代表者

名和 愛利香  同志社大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,940千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードvesicle / steady pH gradient / oleic acid/oleate / self motion / pH gradient / glucose oxidation / transformation / reversible motion
研究実績の概要

採用第2年目は主に、オレイン酸系ベシクル(リポソーム)の運動を、疑似的に作製した定常pH勾配下で観察することで、ベシクルに及ぼすpHの絶対値とpH勾配の影響を定量的に調査した。そのために、理論上では化学物質の濃度勾配を定常的に保てる装置を用いて、安定したpH勾配を形成させるための実験を、試行錯誤を繰り返しながら可能とした。
本研究のベシクル運動は、周囲の塩基性溶液がオレイン酸系ベシクルを引き寄せる力によって生じる回転運動と回転運動がおこるための高いエネルギーの状態にベシクルをポンプアップする反転運動で構成されているが、本実験方法を用いれば運動しているベシクルの周囲のpH等が算出できることに着目し、オレイン酸系ベシクルの運動の中でも特に回転運動に必要な駆動力を、ベシクルの回転に必要なモーメントとそれによって生じる抵抗力から推算することができることを見出した。
他に、液滴移動法を用いて作製され、球状で一層の二分子膜からできていると推察されるオレイン酸系ベシクルを、pH勾配下で蛍光共焦点顕微鏡を用いて観察し、ベシクル運動中のベシクル断面の観察を試みた。
さらに、細胞の動特性には、細胞内での様々な振動反応が複雑に関与していると考えられていることから、単純なベシクル内で振動反応を発生させ、細胞動特性をモデル化する系として発展させることを考えて、そのための第一段階として、ベシクルの構成物質や振動反応に用いる化学物質の組み合わせについて様々に検討した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 生物のように見える運動を示すコロイド2017

    • 著者名/発表者名
      塩井 章久、山本 大吾、沖田(名和) 愛利香
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 17 ページ: 63-75

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemotactic Amoeboid-Like Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 88 号: 11 ページ: 1536-1544

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150190

    • NAID

      130005108572

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reversible transformation of an acid/soap vesicle by glucose oxidation2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daichi Sakashita, Kentaro Owaki, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Colloid and Interface Science Communications

      巻: 8 ページ: 10-13

    • DOI

      10.1016/j.colcom.2016.01.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Observation of autonomic vesicle motion under a quasi steady-state pH gradient2016

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Yuki Nakao, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 学会等名
      12th Japan-Korea Symposium on Materials and Interfaces
    • 発表場所
      御殿場高原リゾート 時之栖(静岡県御殿場市)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pH勾配とpHの絶対値がベシクル運動に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香、中尾友紀、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学 旭川校(北海道旭川市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 擬似定常pH勾配下におけるベシクル運動の定量的検討2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香、中尾友紀、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ミクロな化学環境を利用した自己運動性のモデル細胞への付与2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      粉体工学会 第52回夏期シンポジウム
    • 発表場所
      ひょうご共済会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] pH変化を生成・利用して運動するベシクル2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グルコースの分解反応を利用したベシクルの自律運動2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biomimetic Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science
    • 発表場所
      Arkas SASEBO
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pH勾配下でのベシクルのアメーバ的構造変化とそのメカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2015
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Chemoresponsive Materials : Stimulation by Chemical and Biological Signals2015

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Erika Nawa, Akihisa Shioi
    • 総ページ数
      555
    • 出版者
      RSC (Royal Society of Chemistry) Smart Materials
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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