| 研究課題/領域番号 |
18H01413
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2019-2020)
大阪府立大学 (2018) |
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研究代表者 |
萩原 将也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 理研白眉研究チームリーダー (00705056)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
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| キーワード | 培養環境制御 / パターン形成 / 細胞行動 / ECMリモデリング / 微細加工 / 集団形成 / 初期形状制御 / 特徴量抽出 / 細胞集団行動 / 細胞環境制御 / マクロピノサイトーシス / 微細加工技術 / 行動モデル / 細胞集団形成 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題においては、in vitroの培養環境を微細加工を始めとする工学技術で制御した状態で長期に渡り細胞動態のデータを取得し、数理モデルに還元することで多細胞集団が特定パターンを形成する過程で場に働くダイナミクスの解析を行った。細胞が細胞外マトリックス内を移動する際には、ECMから抵抗力を受けており、この抵抗力は細胞の活動によりダイナミックにリモデリングされ、細胞が存在しやすい場を自ら作り上げていることを明らかにした。さらに人為的にECMを局所的に制御することで、細胞の移動方向を誘導可能であることを示し、三次元組織パターン形成においても場を支配することで制御できる可能性があることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では、微細加工や光ピンセットといった多くの工学技術を活用することで、細胞の周囲環境を人為的に制御・計測する手法を確立、細胞行動の原理の一端を明らかにした。制御技術を確立することで、ランダムに見えた細胞行動もルールが存在していることが顕著になり、計測された細胞行動のデータは情報処理技術により数式に還元し、細胞行がどのようなルールに従い移動方向を決定しているの数式に落とし込むことができた。
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