| 研究課題/領域番号 |
21K12622
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 集団遊泳 / 走流性 / 走触性 / エージェントベースモデル / 精子選別 / マイクロ流体デバイス / 体外受精 / 精子遊泳 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，卵管内表面トポロジーと蠕動運動による流れを模した疑似卵管モデルによるin vitro実験，および数理モデルを用いた精子群遊泳解析を通して，生体力学的観点から，受精環境下における精子ナビゲーション戦略機序の解明に迫る．得られた知見を活かして，実用的観点からは，高い成功率が得られる体外受精システムを構築する．本研究成果は，体外受精の成功率低下という喫緊の課題に直面している生殖補助分野や畜産分野に対して大きな貢献をもたらす．
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| 研究成果の概要 |
雌性生殖器内における哺乳類精子のナビゲーション戦略を明らかにするため，疑似卵管内モデルを用いた精子集団遊泳の調査を行った．また，エージェントベースモデルを導入し走触性や走流性を取り入れた新しい精子遊泳モデルの構築を行った．さらに，これまで得られた知見を活かして，高運動性精子を高濃度で選別できるマイクロ流体デバイスを開発し，選別された精子を用いて体外受精を実施した結果，高品質胚の作出に成功した．
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| 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までのナビゲーション戦略に関する新しい知見を提供できる．社会的意義としては，精子の体内受精のナビゲーション戦略を理解することで、生殖補助医療や畜産分野において，これまで低受精確率であった既存の体外受精に替わる新しい効果的な体外受精用デバイスを開発する上での重要な知見を提供できる．
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