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アクティブマターとしての集団精子遊泳のバイオメカニクスと形態進化解析への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K12052
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

百武 徹  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20335582)

研究分担者 安井 学  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 電子技術部, 主任研究員 (80426361)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード精子遊泳 / 走流性 / 走触性 / マイクロ流体チップ / 集団遊泳 / 粘弾性流体 / 哺乳類精子 / マイクロ流体デバイス / 精子選別 / アクティブマター
研究成果の概要

卵管内のような特殊な流体環境下で受精をする哺乳類精子の遊泳メカニズムを明らかにするため,ソフトリソグラフィ技術によるマイクロ流体デバイスを用いて,以下に挙げるいくつかの環境下における精子遊泳特性を調査した.①溝付きマイクロ流路内における精子運動特性の調査,②流路内にテーパをもたせた精子集積構造を有するマイクロ流体チップに関する研究,③Shear thinning粘弾性流体中における精子集団遊泳の観察.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これらの研究で得られた結果は,学術的意義としては,哺乳類精子が体内受精において卵子に到達する過程に関する新しい知見を提供できる.社会的意義としては,精子の体内受精プロセスを理解することで、生殖補助医療や畜産分野において,体外受精への適用を想定した高受胎性を有するマイクロ流体チップを開発する上での重要な知見を提供できる.

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 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Particle Behavior in Curved Microchannels: Aspect Ratio Effects2021

    • 著者名/発表者名
      Hayamizu Y、Nakamura A、Hyakutake T、Gonda T、Morita S、Ohtsuka S、Yanase S
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1909 号: 1 ページ: 012062-012062

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1909/1/012062

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental study on the effect of flow in microfluidic channel on bovine sperm navigation2021

    • 著者名/発表者名
      Toru Hyakutake, Kenta Sugita, Shota Ujifuku, Rintaro Sakurai, Renta Murakami and Yasutaka Hayamizu
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 118 ページ: 110290-110290

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2021.110290

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 受精環境下における牛精子の運動特性2020

    • 著者名/発表者名
      (55)百武徹
    • 雑誌名

      ながれ

      巻: 40 ページ: 8-13

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of bovine sperm motility in shear-thinning viscoelastic fluids2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Hyakutake, Koichi Sato and Kenta Sugita
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 88 ページ: 130-137

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2019.03.035

    • NAID

      120006646729

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of surrounding fluid on motility of hyperactivated bovine sperm2018

    • 著者名/発表者名
      Hyakutake Toru、Mori Kotaro、Sato Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 71 ページ: 183-189

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2018.02.009

    • NAID

      120006646731

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 溝付きマイクロチャネル内の精子の挙動2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 虎之介,早水 庸隆 ,白石 僚也,大塚 茂,森田 慎一,百武 徹
    • 学会等名
      日本機械学会第99期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロチャネル内の精子の挙動(運動精子に及ぼす溝の影響)2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 虎之介,早水 庸隆 ,白石 僚也,大塚 茂,森田 慎一,百武 徹
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第60期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溝付きマイクロ流路内における精子運動特性の調査2020

    • 著者名/発表者名
      氏福 祥太, 瀬戸 佑菜, 百武 徹
    • 学会等名
      第31回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Particle Behavior in Curved Microchannels: Aspect Ratio Effects2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayamizu, A. Nakamura, T. Hyakutake, T. Gonda, S. Morita, S. Ohtsuka, and S. Yanase
    • 学会等名
      ISROMAC2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流体チップを用いたウシ精子の 運動性評価2019

    • 著者名/発表者名
      杉田 健太, 氏福 祥太, 櫻井 凛太 郎, 村上 蓮太, 安井 学, 三田 正弘, 百武 徹
    • 学会等名
      第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on effect of surrounding fluid property on sperm motility2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Hyakutake
    • 学会等名
      World Congress on Medical Pysics & Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on effect of surrounding fluid property on sperm motility2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Hyakutake
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 運動性精子選別チップ及びその方法2020

    • 発明者名
      三田正弘,安井学,百武徹
    • 権利者名
      三田正弘,安井学,百武徹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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