| 研究課題/領域番号 |
17K17825
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
MOLINA JOHN 京都大学, 工学研究科, 助教 (20727581)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | Crawling Cells / Dividing Cells / Mechanosenstitivity / Contact Inhibition / Machine Learning / Constitutive Relations / Multi-Scale Simulations / Optimal Control / machine learning / constitutive relations / multi-scale simulations / cell migration / cell proliferation / crawling cells / mechanosensitivity / fast-crawling cells / substrate crawling / phase field modeling / Active Matter / Cell Motility |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、這い回る細胞が環境からのシグナルにどのように応答するかを明らかにすることである。まず、変形可能な形状、推進力、基質への接着を考慮した詳細な細胞モデルを用いて周期的に伸長する基質上での細胞特異的な再配向を研究した。その結果、伸長・圧縮時のあらゆる非対称性を利用して、伸長に対して平行・垂直に細胞を整列させることができることを見出した。実験結果と同様に、この応答は周波数に強く依存する。第二に、最小限の物理モデルを用いて、這い回り、分裂する細胞の集団運動を研究した。その結果、形状、運動性、分裂と結合する局所的な力学的相互作用が、実験で見られる大規模な集団運動を説明できることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
We have developed physical models that can be used to understand the way in which interactions with the environment determine the behavior of crawling and dividing cells. Our models help explain how external stretching can reorient cells, and how local interactions can give rise to ordered motion.
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