| 研究課題/領域番号 |
16K06150
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
白石 俊彦 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (30361877)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 機械力学・制御 / 細胞 / 再生医療 / 骨 / 軟骨 / 振動学 / モデル化 / 力学センサ / 骨・軟骨 / 振動モード / 固有振動数 / 細胞のダイナミクス |
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| 研究成果の概要 |
細胞の振動応答の検討ため，一つの骨芽細胞およびがん細胞の加振実験を行った．12.5～100Hz，0.25～1Gの範囲では明瞭な固有振動数および振動モードが確認されず，測定分解能の向上などが必要である可能性を示唆した．細胞の増殖と分化を共に促進するため，0.5Gの12.5Hzと50Hzの正弦波を重ね合せた機械的振動を骨芽細胞に与える実験を行った．増殖と分化の両立を示し，線形系に近い細胞のモデルを与えうることを示した．再生医療の需要が高い軟骨細胞にて，特殊な足場を必要としない平面培養で，機械的振動の影響を検討した．0.5G，12.5Hzでは組織の厚さが振動なしの約1.5倍に達することを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
再生医療のさらなる進展のために，従来の化学環境だけでなく，動的力学環境を制御する新しい手法によって，細胞を増殖させる速度を促進させたり，再生医療に必要な目的の細胞に分化させたり，生体内に近い3次元構造を持つ再生組織を得たりすることを細胞培養にて検討した．その結果，骨産生を行う骨芽細胞では，0.5Gの12.5Hzと50Hzの正弦波を重ね合せた機械的振動を与えることで，細胞の増殖と分化を共に促進することを示した．さらに，再生医療の需要が高い軟骨細胞では，簡易な平面培養においても，0.5G，12.5Hzの機械的振動を与えることにより，再生軟骨組織の厚さが振動なしの約1.5倍に達することを示した．
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