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細胞外シグナル伝達と組織形態形成の解明:4D解析の開発及びシミュレーション研究

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0007
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関秋田県立大学

研究代表者

石本 志高  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (30391858)

研究期間 (年度) 2018 – 2022
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワード生体情報定量化 / コンピュータシミュレーション / 細胞・組織・器官 / データ解析 / 発生・分化 / 生体情報
研究成果の概要

4D可視化、4Dデータ解析手法およびシミュレーションの研究開発を行うことにより、キイロショウジョウバエ蛹期の翅上皮形態形成に関し、細胞外シグナル伝達と組織形態形成の関係解明に寄与することができた。共焦点顕微鏡および多光子顕微鏡によって取得されたハエ囲蛹殻期の翅形成ライブイメージングデータに対し、実験システムに特化した画像処理プログラムの開発および各種解析法を開発し、シグナルと3D組織形態形成の関係解明に寄与し、また、関連する粘弾性情報を表現するシミュレーションモデルの開発およびin-silico実験システムの構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We have developed four-dimensional visualization and analysis system for fly pupal wing, and simulation for viscoelastic epithelial monolayer. The results are applicable to various in-vivo animal systems, and they may further contribute to medical research and society in the future.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] タルトゥ大学(エストニア)2020

    • 年月日
      2020-03-12
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ソルボンヌ大学(フランス)2019

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学(フィンランド)2018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Towards Particle Tracking Velocimetry of Cell Flow in Developing Tissue Using Deep Neural Network.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishimoto Y., Watanabe T.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computational Vision and Biomechanics

      巻: 36 ページ: 495-504

    • DOI

      10.1007/978-3-030-43195-2_40

    • ISBN
      9783030431945, 9783030431952
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling between dynamic 3D tissue architecture and BMP morphogen signaling during Drosophila wing morphogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      J. Gui, Y. Huang, M. Montanari, D. Toddie-Moore, K. Kikushima, S. Nix, Y. Ishimoto, and O. Shimmi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 116 号: 10 ページ: 4352-4361

    • DOI

      10.1073/pnas.1815427116

    • 関連する報告書
      2018 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] Modelling, quantification, and data assimilation of epithelial monolayer tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Yukitaka Ishimoto
    • 学会等名
      18th European Mechanics of Materials Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomechanical excursion from cell shapes to dragonfly wings2022

    • 著者名/発表者名
      石本志高
    • 学会等名
      非平衡・多階層・複雑系研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Biomechanical excursion on soft/bio materials 20222022

    • 著者名/発表者名
      石本志高
    • 学会等名
      ソフトバイオ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 上皮組織における細胞流れの力学量の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木華子, 柏正幸, 津川暁, 石本志高
    • 学会等名
      ソフトバイオ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] In-vivo cell flow visualisation using deep learning and other means2021

    • 著者名/発表者名
      Yukitaka Ishimoto, Masayuki Kashiwa
    • 学会等名
      Virtual SMB 2021 Annual meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of cell flow by cell vertex and bubbly cell shape tracking2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kashiwa, Takuya Toyoshima, Yukitaka Ishimoto
    • 学会等名
      Virtual SMB 2021 Annual meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monoaxial stretch of an edge-bound in-silico epithelial tissue by bubbly vertex model2021

    • 著者名/発表者名
      Yukitaka Ishimoto
    • 学会等名
      17th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering and the 5th Conference on Imaging and Visualization
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization and quantification of cell flow by bubbly cell tracking2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kashiwa, T. Toyoshima, Y. Ishimoto
    • 学会等名
      17th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering and the 5th Conference on Imaging and Visualization
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling, quantification, and data assimilation of epithelial monolayer tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimoto, M. Kashiwa
    • 学会等名
      The 11th Asia-Pacific Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単層上皮組織のモデリング・定量化およびデータ同化2021

    • 著者名/発表者名
      石本志高
    • 学会等名
      日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バブリーバーテックス模型によるインシリコ上皮組織のレオロジー特性2021

    • 著者名/発表者名
      石本志高,豊嶋拓哉
    • 学会等名
      機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of cell flow by cell vertex and bubbly cell shape tracking2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kashiwa, Takuya Toyoshima, Yukitaka Ishimoto
    • 学会等名
      ソフトバイオ研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習等を用いた生体組織内細胞流れの可視化2021

    • 著者名/発表者名
      石本志高
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体組織内細胞流れの深層ニューラルネットワークを用いた可視化の試み2020

    • 著者名/発表者名
      石本志高,柏正幸,渡部茂暁
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞頂点・形状トラッキングによる細胞流れ可視化の試み2020

    • 著者名/発表者名
      柏正幸,豊嶋拓哉,石本志高
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形移動する上皮細胞集団流れの可視化に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      石本志高,柏正幸
    • 学会等名
      数理生物学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Bubbly Cell Tracking Velocimetry-細胞頂点・形状トラッキングの試み2020

    • 著者名/発表者名
      柏正幸,豊嶋拓哉,石本志高
    • 学会等名
      機械学会東北支部会第55期支部総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical rheological properties of in-silico epithelial tissue by vertex models.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimoto, T. Toyoshima
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards particle tracking velocimetry of cell flow in developing tissue using deep neural network2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimoto, T. Watanabe
    • 学会等名
      16th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering and 4th Conference on Imaging and Visualization
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Particle Tracking Velocimetry of Cell Flow Using Deep Learning2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimoto, T. Watanabe
    • 学会等名
      The 10th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (AP Biomech 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生物・生命の移動現象:実験とシミュレーションと機械と私2019

    • 著者名/発表者名
      石本志高
    • 学会等名
      研究会「理論と実験」2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体組織内多細胞構造のレオロジーおよび移動現象に関するシミュレーション研究2019

    • 著者名/発表者名
      豊嶋拓哉,石本志高
    • 学会等名
      ソフトバイオ研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] In-silico rheological experiments of an epithelial sheet by the cell vertex model and the bubbly vertex model2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimoto and T. Toyoshima
    • 学会等名
      12th European Fluid Mechanics Conference (EFMC12)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] esearchmap: 石本 志高 -- Published papers

    • URL

      https://researchmap.jp/y.ishimoto/published_papers

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Research Gate: Yukitaka Ishimoto -- Publications

    • URL

      http://www.researchgate.net/profile/Yukitaka_Ishimoto/publications

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] researchmap: 石本 志高 -- Published papers

    • URL

      https://researchmap.jp/y.ishimoto/published_papers

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 秋田県立大学 研究者総覧

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/stic/souran/scholar/detail.php?id=308

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Yukitaka Ishimoto, Dr

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~yukitaka.ishimoto/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2025-01-30  

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