| 研究課題/領域番号 |
20K20311
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
17H06287 (2017-2019)
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
|
| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2017-2019) |
|---|
| 研究分野 |
情報科学、情報工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
|---|
研究代表者 |
上原 隆平 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00256471)
|
|---|
| 研究分担者 |
堀山 貴史 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60314530)
繁富 香織 北海道大学, 高等教育推進機構, 特任准教授 (90431816)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
|
|---|
| キーワード | バイオ折り紙 / 細胞折り紙 / 計算折り紙 / 展開図 / 多面体 / 高速列挙アルゴリズム / 空間充填立体 / 高速アルゴリズム / アルゴリズム / 列挙アルゴリズム |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，細胞にミクロサイズの折り紙を折らせるという手法によって，単純にかつ安価に，狙った立体構造を持つ細胞の塊を作ることを目標としている．生体内にはさまざまな立体構造の組織，臓器があり，その機能において，形状は重要な役割を果たしている．仮に幹細胞の形状を人間が自在に制御できれば，細胞の分化を制御して狙った臓器を組織させることが可能となり，再生医療に大きなインパクトを与えられる．本研究では，立体と展開図に関する計算折り紙の技法を駆使して，細胞の立体形成に特化したモデル化と解析を行い，「細胞にとって折りやすい」展開図を明らかにすることを目指している．
|
| 研究成果の概要 |
本研究テーマでは，微小サイズの細胞の立体構造の構築について，実際の細胞折り紙による実験を通じて理論モデルを構築し，細胞にとっての折りやすさを評価することが目的であった．そしていくつかの条件において細胞での折りの実験を行った．こうした実験結果を踏まえ，物理的な制約を考慮した妥当な「折りやすさの指標」を与えるモデルの候補をいくつか考案した．実験データと考案した理論モデルの間の妥当性については現在検証を進めており，今後論文として公表する準備を進めている．特に数理的な側面から，物理的な制約を取り入れた理論モデルをある程度構築できたことが本研究の最大の意義であると考えられる．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
例えば幹細胞では細胞の形状から機能分化が起こることが知られている．仮に幹細胞の形状を制御できれば狙った臓器を組織させることが可能となり，再生医療に大きなインパクトを与えられる．細胞折り紙は，目的とする形状の細胞の塊を直接構成することに比べて大きな優位性があると考えられるが，細胞にとって折りやすい展開図を与えることが求められる．結果的に理論的なモデルの構築と実験によるある程度の評価ができた．
|
