| 研究課題/領域番号 |
17K20113
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
三井 敏之 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40406814)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 心臓 / リズム / 不整脈 / 同期化 / リエントラント / 心筋細胞 / 自律拍動 / メカノバイオロジー / 同期現象 / リアルタイムプロセス / 同期 / 発達 / 刺激 / 生理学 / マイクロ・ナノデバイス / 生物物理 |
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| 研究成果の概要 |
鶏胎児心臓の組織片において、心房と心室の自律拍動の違いを示した。次に、ペアリング（心房―心房、心室―心室、心房―心室）による拍動の同期化について、40ｈ以上の観測を行い解析した。ペア種による同期の確率と同時時間に予想以上の差が出た。リエントラント的な不整脈が心房―心室の種に多く観測された。心筋細胞の集合体の自律拍動をリアルタイムで光学的観測をしながら、高速画像処理により拍動の物理的パラメータを読み取る装置を構築した。そして、自律拍動に対して同位相、逆位相、または自律拍動の直前等の位相差を固定した物理的刺激（フィードバック）を与えるプローブを付加した。長期的な刺激において位相差の違いが表れた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
胎児期における心臓のメカノセンシングは発生の形状変化において重要と示唆されてきた。我々は組織片ペアの同期化の実験結果において、ペアの接触面における動きが同期化に重要であることを発見した。これは直接的に動きがリズムの安定化に寄与することを示す。また、心房―心室のリエントラント的振る舞いはin vitroの系としてドラッグテスト等への応用が期待できる。次に培養環境下の長期的観測と高速画像処理により構築したフィードバック機構付きの外部刺激装置の完成は筆者の知る限り世界初である。この装置による自律拍動と常時同調した刺激により、発生に近い集団的心筋細胞の形状変化や線維芽細胞の異方的増殖を期待する。
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