| 研究課題/領域番号 |
21K19918
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
玉川 雅章 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (80227264)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 白血球 / 水中推進機構 / 濃度マランゴニ効果 / 走化性 / 水中推進 / サイトカイン濃度 / カルシウムイオン濃度 / ドラッグデリバリーシステム / 免疫機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人体中の血液に含まれる白血球は，炎症部へ向けて移動する走化性という機能を持つ．走化性には，(a)表面の偽足の運動による壁面移動と(b)液中における泳動の２つがある．このうち(b)については，炎症部より生成されるサイトカイン濃度勾配を感知して移動すると考えられているが，その液中推進機構は解明されていない．液中での濃度勾配による微粒子の運動は，膜表面での界面張力の勾配の変化によって駆動される濃度マランゴニ効果によると考えられるが，無機物と同じ機構かどうかは不明である．そこで，本研究では，白血球の膜機能の液中推進への影響とその推進機構解明を行い，ドラッグデリバリー用マイクロ粒子駆動源の開発を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，サイトカイン濃度勾配下での白血球の水中推進機構解明と新規DDS用マイクロ粒子開発を目的として，濃度勾配による水溶液中下で白血球の運動に着目し，光学顕微鏡下での白血球移動と濃度輸送の２次元計測，白血球の回転運動計測，白血球表面での濃度勾配による白血球駆動機構の解明を行い，(1)白血球膜上の濃度分布計測から濃度勾配下での水中推進の際に白血球が半回転運動していること，(2)１次元簡易理論モデル解析やサイトカイン濃度輸送のCFDシミュレーション解析結果から，白血球の半回転運動が水中推進に寄与していることが示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
白血球から免疫機構であるサイトカイン濃度勾配による水中推進の原理を学ぶことで，人体内の薬物搬送システム（ドラッグデリバリーシステム）への応用が可能となり，医療工学や製薬のみならずその移動の現象解明に貢献できる．
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