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A realistic mechano-sensitive disease model in-vitro for cardiac tissue culture.

研究課題

研究課題/領域番号 16K18525
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関京都大学

研究代表者

Hoerning Marcel  京都大学, 高等研究院, 客員研究員 (20588496)

研究協力者 柴田 達夫  
原田 明  
高島 義徳  
中畑 雅樹  
田中 求  
梅嶋 宏樹  
見学 美根子  
磯村 彰宏  
Blanchard Francois  
吉川 研一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードCardiac Tissue / Cellmechanics / Patternformation / Hydrogel / Mechanosensing / Dictyostelium cells / C2C12 / mechano-sensing / cell dynamics
研究成果の概要

我々は、細胞形態学の制御の新たな内部と、新しい力学的に変更可能なヒドロゲルを使用することによって細胞生存率を妨げることなく、筋芽細胞の細胞骨格における規則化を明らかにした。さらに、心臓組織の螺旋波の回転における線欠陥の時空間的動態を可視化する新たな解析法を導入し、線欠陥が螺旋波の安定振動を維持しながら転換、融合、崩壊および安定特異点を形成できることを示した。その上、単一細胞の細胞膜全体の脂質動態を数値化するための新たなマッピング法を紹介した。また、PtdInsP3波動力学が3D幾何学(すなわちサイズおよび形状)によって直接調節されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Main goal of this investigation is to understand tissue morphological changes and pattern formation that are associated with cardiac diseases, which is in JAPAN one of the leading causes of death with an annual death rate of approx. 100,000 people (12%).

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional cell geometry controls excitable membrane signaling in Dictyostelium cells2019

    • 著者名/発表者名
      M. Hoerning and T. Shibata
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 116 号: 2 ページ: 372-382

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2018.12.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamics of spatiotemporal line defects and chaos control in complex excitable systems2017

    • 著者名/発表者名
      Hoerning Marcel、Blanchard Francois、Isomura Akihiro、Yoshikawa Kenichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 7760-7760

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08011-z

    • NAID

      120006540183

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic Mechano-Regulation of Myoblast Cells on Supramolecular Hydrogels Cross-Linked by Reversible Host-Guest Interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Hoerning, Marcel; Nakahata, Masaki; Linke, Philipp; Yamamoto, Akihisa; Veschgini, Mariam; Kaufmann, Stefan; Takashima, Yoshinori; Harada, Akira; Tanaka, Motomu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 7757-7757

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07934-x

    • NAID

      120006366779

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Three-dimensional membrane confinement and geometry dictate excitable signaling dynamics in Dictyostelium cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning, Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      German Physical Society Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The three-dimensional geometrical confinement of membranes mediates the excitable signaling dynamics in Dictyostelium cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning, Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      EMBO - EMBL Symposium: Biological Oscillators: Design, Mechanism, Function
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal dynamics of line defects in cardiac tissue.2017

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biomedical Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction of cardiac tissue morphology and dynamics in mechano-sensitive environments during development.2017

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning
    • 学会等名
      11. Workshop des Projekthauses NanoBioMater
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-regulation of the mechanotransduction dynamics in developing cardiac tissues2017

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning, , Emilia Entcheva, Satoru Kidoaki, Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      EMBO/EMBL Symposium Mechanical Forces in Biology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantification of dynamic mechano-response of myoblast using stimulus responsive matrix2016

    • 著者名/発表者名
      Marcel Hoerning, Masaki Nakahata, Philipp Linke, Akihisa Yamamoto, Mariam Veshgini, Yoshinori Takashima, Akira Harada and Motomu Tanaka
    • 学会等名
      Biophysical Socketing Meeting, Japan
    • 発表場所
      Kumamoto University
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 培地用高分子ゲル、培地、細胞の培養方法及びキット2016

    • 発明者名
      ほーるニング、中畑、高島、原田、田中
    • 権利者名
      原田、田中
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-148725
    • 出願年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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