第2高調波発生顕微鏡とマイクロ・ナノ力学試験を用いた3次元応力・歪み分布顕微鏡

• 研究課題/領域番号: 22700474
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 吉木 啓介 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60432548)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: コラーゲン / 第2高調波発生 / 応力 / MEMS / 生体材料 / ナノバイオ / 共焦点顕微鏡 / 計測工学 / 応用光学 / SHG顕微鏡 / 応力分布

研究概要

皮膚などの生体軟組織の強度を担う細胞外マトリクスの応力分布を非接触,低侵襲に計測するため,細胞外マトリクスの主成分の一つであるコラーゲン線維にかかる応力を第2高調波発生光によって計測する手法の開発を行った.超短パルスレーザーをコラーゲンに入射した時発生する第2高調波発生光の強度がコラーゲンに印加された応力によって変化する様子を,顕微引張試験機下で観察することで,応力の計測が可能であることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of stress and strain applied to electrochemically aligned collagen fibers (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshiki, N.Goami, T.Namazu, S.Inoue
  • 雑誌名: Proc.SPIE 巻: 81130E ページ: 1-6
  • DOI: 10.1117/12.894151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of strain visualization system for microstructures using single fluorescent molecule tracking on three dimensional orientation microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshiki, S.Yoshida, T.Namazu, M.Hashimoto, S.Inoue
  • 雑誌名: Proc.SPIE 巻: 81340E ページ: 1-7
  • DOI: 10.1117/12.894329
  • 査読あり
• [学会発表] Microtensile Test of Electrochemically Aligned Collagen Fibres on MEMS Device under SHG Microscope (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshiki, N. Goami, T. Namazu, and S. Inoue
  • 学会等名: Photonics West BIOS 2012
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] 小角X線散乱およびSHG顕微鏡観察下における電気化学法生成コラーゲンの引張試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 五網信貴, 吉木啓介, 宮田篤志, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学研究科(大阪府)
  • 年月日: 2012-01-01
• [学会発表] Observation of inhomogeneous strain distribution on collagen fibers using single molecule tracer (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshiki S. Yoshida, K. Yonezawa, T. Namazu, S. Inoue
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会予稿集
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Observation of inhomogeneous strain distribution on collagen fibers using single molecule tracer (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshiki, S.Yoshida, K.Yonezawa, T.Namazu, S.Inoue
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学書写キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] SHG顕微鏡下におけるコラーゲン線維の引張ひずみ試験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉木啓介, 五網信貴, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] SHG顕微鏡下におけるコラーゲン線維の引張ひずみ試験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉木啓介, 五網信貴, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 単一分子マーカーを用いたマイクロ構造体の歪分布可視化技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田慎太郎, 吉木啓介, 生津資大, 荒木望, 橋本守, 井上尚三
  • 学会等名: 日本実験力学会講演論文集
  • 発表場所: 奈良県文化会館
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 単一分子マーカーを用いたマイクロ構造体の歪分布可視化技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田慎太郎, 吉木啓介, 生津資大, 荒木望, 橋本守, 井上尚三
  • 学会等名: 日本実験力学会講演論文集
  • 発表場所: 奈良県文化会館(奈良県)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Measurement of stress and strain applied to electrochemically aligned collagen fibres (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshiki, N. Goami, T. Namazu, S. Inoue
  • 学会等名: Proc. of SPIE
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] Development of strain visualization systemfor microstructures using single fluorescent molecule tracking on three dimensional orientation microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, K. Yoshiki, T. Namazu, M. Hashimoto, S. Inoue
  • 学会等名: Proc. of SPIE
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] 単一蛍光分子標識を用いたマイクロ材料のひずみ分布計測法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田慎太郎, 吉木啓介, 生津資大, 荒木望, 橋本守, 栗原誠, 橋本伸幸, 井上尚三
  • 学会等名: 第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Microscopic Measurement of Strain Distribution on MEMS Device using Three Dimensional Orientation Micmscope (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yoshiki
  • 学会等名: IEEE MEMS 2011
  • 発表場所: Mexico, Cancun
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] 小角X線散乱およびSHG顕微鏡観察下における電気化学法生成コラーゲンの引張試験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 五網信貴, 吉木啓介, 宮田篤志, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: バイオエンジニアリング講演会講演論文集
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] Microscopic Measurement of Strain Distribution on MEMS Device using Three Dimensional Orientation Microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshiki, S. Yoshida, T. Namazu, N. Araki, M. Hashimoto, M. Kurihara, N. Hashimoto, S. Inoue
  • 学会等名: MEMS 2011
  • 発表場所: Cancun, MEXICO
• [学会発表] Measurement of stress and strain applied to electrochemically aligned collagen fibers (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshiki, S.Yoshida, T.Namazu, N.Araki, M.Hashimoto, M.Kurihara, N.Hashimoto, S.Inoue
  • 学会等名: MEMS2011
  • 発表場所: Cancun, MEXICO
• [学会発表] 立体配向顕微鏡を用いた非接触・非破壊歪み計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木啓介, 増田恭佑, 橋本守, 橋本信幸, 栗原誠, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 立体配向顕微鏡を用いた非接触・非破壊歪み計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木啓介
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知杲)
  • 年月日: 2010-09-07
• [備考]
  • URL: http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse12/