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立体イメージベースモデリングによる眼杯組織の動力学場推定

研究課題

研究課題/領域番号 15K14534
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 発生生物学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

奥田 覚  国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 基礎科学特別研究員 (80707836)

研究分担者 橋本 敦史  京都大学, 教育学研究科, 助教 (80641753)
連携研究者 永樂 元次  国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (40415097)
森 俊介  国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (90733147)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード三次元バーテックスモデル / 器官形成 / バイオメカニクス / 3次元バーテックスモデル / バイオメカ二クス
研究成果の概要

本研究では,実験的に取得した三次元画像を元にして,三次元頂点モデルを用いて,実際の組織の形態情報に基づいた力学シミュレーションを目指した.さらに,力学シミュレーションにより予測される組織変形を実際の組織の形態変化と定量的に比較することにより,組織・器官の内部に生じる力作用を予測した.まず,アポトーシスによる細胞数の変化や力学作用が及ぼす影響を考慮した形態形成の力学場推定を可能にするため,三次元バーテックスモデルにおけるアポトーシスの数理モデル化を行った.さらに,この数理モデルをマウスの眼杯組織の形成過程に適用し,その力学機構の定量的な予測を行った.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Modeling cell apoptosis for simulating three-dimensional multicellular morphogenesis based on a reversible network reconnection framework2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Yasuhiro Inoue, Mototsugu Eiraku, Taiji Adachi, and Yoshiki Sasai
    • 雑誌名

      Biomechanics and Modeling in Mechanobiology

      巻: 未定印刷中 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s10237-015-0724-7

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional vertex model for simulating multicellular morphogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Yasuhiro Inoue, and Taiji Adachi
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 12 号: 0 ページ: 13-20

    • DOI

      10.2142/biophysico.12.0_13

    • NAID

      130005094557

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 実器官の多細胞ダイナミクスを解析する汎用三次元バーテックスモデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      奥田覚,永樂元次
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウィンク愛知(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多細胞の三次元組織形成シミュレーションのためのアポトーシスの数理モデル化2016

    • 著者名/発表者名
      奥田覚,井上康博,安達泰治,永樂元次
    • 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] Mechanical regulatory mechanism of 3D multicellular dynamics during epithelial invagination2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      The 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical regulatory mechanism of 3D multicellular dynamics during optic-cup morphogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Molecular biology Society of Japan
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Versatile modeling of three-dimensional multicellular morphogenesis: application to apically-convex invagination during optic-cup formation2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Yasuhiro Inoue, Taiji Adachi, Yoshiki Sasai, Mototsugu Eiraku
    • 学会等名
      The 26th CDB meeting: Mechanistic Perspectives of Multicellular Organization
    • 発表場所
      理化学研究所(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Vertex dynamics simulations of viscosity-dependent deformation during 3D multicellular morphogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okuda, Yasuhiro Inoue, Mototsugu Eiraku, Taiji Adachi, Yoshiki Sasai
    • 学会等名
      International Congress of Biorheology and 8th International Conference on Clinical Hemorheology
    • 発表場所
      Korea University, Korea
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 実験医学2015

    • 著者名/発表者名
      奥田覚,永楽元次
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      羊土社
    • 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: 2018-03-22  

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