| 研究課題/領域番号 |
20K14750
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 茨城大学 |
|---|
研究代表者 |
上杉 薫 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20737027)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
|
|---|
| キーワード | FRET / 力センサ / 細胞 / 蛍光観察 / 力測定 / MEMS |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
細胞は生体において最も微小な構成単位であり，様々な機能を有するいわば超微小機械である．この細胞内に遺伝子導入技術を用いて力測定機能（fluorescence resonance energy transfer: FRET）を導入する．そして，力測定機能を導入した細胞を，細胞に力を伝達するための微小構造体に播種し，実際に力測定を行う．また，この時使用する微小構造体の設計も行う．
|
| 研究成果の概要 |
哺乳類細胞（ラット平滑筋細胞：A7r5）と両生類細胞（繊維芽細胞：XTC）への遺伝子導入条件を明らかにした．また，FRET計測を可能とする顕微鏡観察系を構築した．更に，顕微鏡上で観察しながら，細胞や構造体に引張負荷を与えるための引張試験システムを開発した．そして，FRET機能導入細胞に対して引張刺激を加え，蛍光観察結果からFRET比を導出し，分析した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞を利用して，大気中でマイクロニュートンからミリニュートンレベルの力を測定できる微小サイズの力センサという構想は，これまで存在しない，全く新しい挑戦である．これまでFRET技術は細胞内や組織内の力分布を観察するために使用されてきが，マイクロニュートン，ミリニュートンレベルの計測には利用されていない．また，FRET技術を用いた大気中での力測定も存在しなかった．本研究が実現した暁には，組織，器官，個体レベルにおける，マイクロニュートンからミリニュートンレベルのレンジにおいて，これまで難しいとされていた力計測が可能となり，生物学，医学，工学，化学，更には物理学などの領域の発展に寄与できる．
|
