| 研究課題/領域番号 |
18K04977
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
安國 良平 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40620612)
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| 研究分担者 |
新岡 宏彦 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70552074)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | フェムト秒レーザー誘起衝撃力 / メカノバイオロジー / カルシウムシグナリング / 単一細胞解析 / メカノレスポンス / 顕微蛍光分光 / 緑色蛍光タンパク質 / ラマン散乱分光 / 深層学習 / 超短パルスレーザー |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、細胞が力を感じる機構の解明を目指し、水中に集光した超短パルスレーザーが生み出す衝撃力を作用に作用させ、その刺激に対する細胞の生理応答を顕微鏡下でのイメージングと分光測定を組み合わせて解析した。
フェムト秒レーザーをマウス筋芽細胞(C2C12)の近傍に集光して衝撃力を作用させると、細胞内で重要なシグナル伝達物質であるCa2+の濃度が作用した力の大きさに依存して変化すること、さらに細胞内のpHのような環境が局所的に変化することを明らかにした。また衝撃力に対する細胞のシグナル伝達経路の一部を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本成果は衝撃力という極めて単純な力学作用に対する細胞の応答が明らかになったという点で、細胞が力を利用して機能を調節する機構解明に重要な知見を得たことに加えて、衝撃力を利用してた細胞機能の制御可能性を示したことで学術的に重要な意義を持つ。
力を利用した生体機能の異常は組織の形成不全や癌化などとも大きく関わることが知られており、本研究により得られた成果を発展させた新しい医療技術などへの貢献が期待される。
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