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非線形光学顕微鏡を用いた細胞培養過程の非侵襲観測

研究課題

研究課題/領域番号 15K01287
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関大阪大学

研究代表者

福島 修一郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40362644)

研究分担者 紀ノ岡 正博  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40234314)
橋本 守  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (70237949)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード再生医工学 / 組織工学 / 第2高調波発生光 / コラーゲン / マイクロ流体デバイス / 血管新生 / 培養軟骨 / 低酸素 / 細胞遊走 / 光学的酸素計測
研究成果の概要

細胞の培養環境を細胞スケールで制御することの重要性をマイクロ流体デバイスを用いて検証した.酸素濃度制御型デバイスにより,従来法では制御が困難な異なる酸素環境の細胞の共培養を実現することができた.また,細胞培養過程の非侵襲観測の方法として,非線形光学顕微鏡の有用性を示した.コラーゲンゲルを培養基質とする場合は,第2高調波発生光を用いた基質構造の可視化および変形解析が力学的環境要因の検討に有効である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来は十分に検討されていない細胞スケールの微小領域における培養環境に着目しているのが本研究の特徴である.現状のマクロな制御によって実現した培養環境は,細胞スケールでみるとおそらく不均一であり,これが組織の品質に影響を及ぼしている可能性が高い.微小領域の環境制御が実現できれば,より均質な細胞を高効率で取得することが期待できる.また,微小流体デバイスを応用した小型培養器で集密化が実現すれば,培養工程の自動化への対応も容易になる.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Coherent anti-Stokes Raman scattering rigid endoscope toward robot-assisted surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Hirose K.、Aoki T.、Furukawa T.、Fukushima S.、Niioka H.、Deguchi S.、Hashimoto M.
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 9 号: 2 ページ: 387-387

    • DOI

      10.1364/boe.9.000387

    • NAID

      120006383825

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of Nonenzymatic Glycation in Dentinal Collagen on Dental Caries2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda, J. Miura, M. Shimizu, T. Aoki, M. Kubo, S. Fukushima, M. Hashimoto, F. Takeshige, T. Araki T. Araki
    • 雑誌名

      J Dent Res

      巻: 95 号: 13 ページ: 1528-1534

    • DOI

      10.1177/0022034516662246

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 傾斜構造のコラーゲン基質を用いた細胞遊走評価2018

    • 著者名/発表者名
      福島修一郎,松井翼,出口真次
    • 学会等名
      第41回日本バイオレオロジー学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不均一酸素環境における共培養血管新生モデル2017

    • 著者名/発表者名
      畝河内拳, 福島修一郎, 松井翼, 出口真次
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲンゲルの微視的構造が細胞遊走に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      高藤駿介, 福島修一郎, 松井翼, 出口真次
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非筋ミオシンIIAの変異が細胞収縮力に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      福田翔太, 松井翼, 古川太一, 福島修一郎, 出口真次
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン顕微鏡を用いた細胞内の脂質動態追跡2017

    • 著者名/発表者名
      福島修一郎,芝優希知,橋本守
    • 学会等名
      第1回中性脂肪学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of myelinated nerve using coherent anti-Stokes Raman scattering rigid endoscope2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hirose, S. Fukushima, T. Furukawa, M. Hashimoto
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Medical Spectroscopy International Symposium
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 術中での無染色神経イメージングを目指したコヒーレントアンチストークスラマン散乱硬性鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 敬吾,青木 拓也,福島 修一郎,坂口 良幸,古川 太一,橋本 守
    • 学会等名
      第55回 日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 10フェムト秒レーザーを用いたライン走査型マルチプレックス非線形ラマン顕微鏡による生体分子種の識別2016

    • 著者名/発表者名
      山田貴大, 福島修一郎, 橋本守
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of cellular response to oxygen tension using microfluidic devices2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujitaka, S. Fukushima, M. Hashimoto, K. Funamoto, and T. Araki
    • 学会等名
      The 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 出口研究室ホームページ

    • URL

      http://mbm.me.es.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 生体光計測研究室HP

    • URL

      http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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