• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

弾性表面波からの放射圧を用いた細胞接着の力学的特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0119
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 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

竹村 研治郎  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90348821)

研究期間 (年度) 2018 – 2021
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
キーワード細胞接着特性 / 音響放射圧 / 表面弾性波デバイス / 弾性表面波デバイス / 細胞工学 / メカノバイオロジー
研究成果の概要

細胞培養の自動化は再生医療や創薬において重要な課題である.細胞接着性は細胞の重要な機械的特性のひとつであり,細胞培養の自動化を達成する場合にも定量的な把握が重要である.本研究では,表面弾性波デバイス上に培養した細胞に対して表面弾性波を照射した際に見られる剥離現象を利用して,細胞接着性の違いを定量的に測定する方法を開発した.表面弾性波デバイス上に培養した筋芽細胞に対して剥離前の前処理としてのPBS浸漬時間を変えることによって接着力を変化させ,本手法によって剥離力を定量的に比較でき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

再生医療などが新たな医療産業として注目される中,細胞の大量培養技術への期待が高まっており,細胞の培養,剥離,回収,パターニングといった作業を自動化する意義は大きい.これに対して,培養基材に適切な固有振動モードを励振することで,細胞を剥離する手法や,回収・再播種を伴わない連続的な増殖培養を可能にする手法などの有効性が示されているものの,細胞剥離メカニズムが不明確で剥離条件の最適化などが困難であった.本研究により超音波照射によって細胞接着の力学的特性を明らかにする手法が確立されたため,超音波技術を利用した細胞の自動大量培養技術の普及に向けた理論基盤の構築に貢献でき,学術的・社会的意義は大きい.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (13件)

すべて 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)2019

    • 年月日
      2019-06-20
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-contact three-dimensional cell cluster formation on demand in open dishware using focused surface acoustic waves through a couplant layer2021

    • 著者名/発表者名
      Mei Jiyang、Vasan Aditya、Magaram Uri、Takemura Kenjiro、Chalasani Sreekanth、Friend James
    • 雑誌名

      Preprint

      巻: -

    • DOI

      10.22541/au.163822587.77984326/v1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Focused surface acoustic wave locally removes cells from culture surface2021

    • 著者名/発表者名
      Inui Takumi、Mei Jiyang、Imashiro Chikahiro、Kurashina Yuta、Friend James、Takemura Kenjiro
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 21 号: 7 ページ: 1299-1306

    • DOI

      10.1039/d0lc01293a

    • 関連する報告書
      2020 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] Front cover2021

    • 著者名/発表者名
      Inui Takumi、Mei Jiyang、Imashiro Chikahiro、Kurashina Yuta、Friend James、Takemura Kenjiro
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 21 号: 7 ページ: 1189-1189

    • DOI

      10.1039/d1lc90037d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enzyme-free release of adhered cells from standard culture dishes using intermittent ultrasonic traveling waves2019

    • 著者名/発表者名
      Kurashina Yuta、Imashiro Chikahiro、Hirano Makoto、Kuribara Taiki、Totani Kiichiro、Ohnuma Kiyoshi、Friend James、Takemura Kenjiro
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 393-393

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0638-5

    • 関連する報告書
      2019 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] Method of localized removal of cells using a bolt‐clamped Langevin transducer with an ultrasonic horn2019

    • 著者名/発表者名
      Inui Takumi、Kurashina Yuta、Imashiro Chikahiro、Takemura Kenjiro
    • 雑誌名

      Engineering in Life Sciences

      巻: 19 号: 8 ページ: 575-583

    • DOI

      10.1002/elsc.201800173

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 表面弾性波を利用した細胞剥離による細胞接着性の定量的比較2021

    • 著者名/発表者名
      竹村研治郎
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cell agglomeration using guided surface acoustic waves through a couplant layer.2019

    • 著者名/発表者名
      Jiyang Mei
    • 学会等名
      178th Meeting of the Acoustical Society of America
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Detachment of Multiple Adherent Cell Types by Ultrasonic Irradiation to Consumable Cell Culture Dishes2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kurashina
    • 学会等名
      The 2019 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective Cell Elimination Mediated by Ultrasonic Irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inui
    • 学会等名
      The 40th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell Detachment using guided surface acoustic waves2018

    • 著者名/発表者名
      Jiyang Mei
    • 学会等名
      2018 IEEE International Ultrasonic Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 慶應義塾大学マイクロ/ナノメカトロニクス研究室

    • URL

      http://www.takemura.mech.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] http://www.takemura.mech.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi