| 研究課題/領域番号 |
17300154
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
|
|---|
| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
|---|
研究代表者 |
湊 小太郎 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00127143)
|
|---|
| 研究分担者 |
杉浦 忠男 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (60304010)
佐藤 哲大 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (90362839)
管 幹生 (菅 幹生) 千葉大学, メディカルシステム工学科, 助教授 (00294281)
中尾 恵 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (10362526)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
|
| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2006年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2005年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
|
|---|
| キーワード | 共焦点顕微鏡 / 光ピンセット / 生物・生体工学 / 細胞・組織 |
|---|
| 研究概要 |
本研究ではまずレーザ顕微鏡装置を用い、ナノスケールでの細胞骨格の蛍光断層像を取得し、それを立体再構成した。次に応力を調べるための負荷として、微小粒子操作を目的に開発した光ピンセットを用いて細胞表面に外力を与えた。外力を与えた場合と、与えない場合の細胞骨格の立体構造をそれぞれ再構成し、外力と対応点の変位との関係から細胞の応力分布を計算した。これによってインビボで細胞骨格の形態や強度の変化を定量することができ、疾患の影響や細胞機能の解明に向け必要となる要素技術を開発した。続いて、ナノスケールでの細胞骨格の蛍光断層像を正確かつ精密に立体再構成できる技術を確立し、応力を調べるための負荷として利用する微粒子を光ピンセットで操作する系の改良そしてダブルビームによる2点把持の実現、さらに細胞骨格モデルを用いたモデリング手法の検討を行った。
1.基本システムの構築:
2.培養細胞を用いた細胞骨格撮像プロトコールの構築:
計測対象としてサンプルの培養細胞を用い、安定した蛍光像を得られるような撮像プロトコールを完成した。
3.蛍光断層像からの細胞骨格抽出に向けた画像処理手法の開発:
得られた蛍光断層像に対して、三次元立体再構成を行うために必要な画像処理技術を開発した。
4.ナノスケールでの細胞骨格再構成:
装置の自動化を行い、モーター駆動によって自動的に三次元再構成に必要なデータを取得できるようにした。
5.光ピンセットの改良およびダブルビームによる2点把持の実現:
接着系ではない細胞や細胞骨格の特定部分を断層撮影するために、2本目のレーザ光を入射して1本のレーザビームで捕捉しながら、もう一方で外力を与えられるようにシステムを拡張した。
6.細胞骨格モデルを用いたモデリング:
細部骨格の応力分布は、その内部構造によって発生すると考えられるので、内部構造を推定し、モデリングする手法を開発した。
|
