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知的構造システムとして捉えた細胞の動力学モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22760170
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御
研究機関横浜国立大学

研究代表者

白石 俊彦  横浜国立大学, 環境情報研究院, 准教授 (30361877)

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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード機械力学・制御 / モデル化 / 細胞組織 / シグナル伝達 / 振動 / 振動数 / 骨芽細胞 / 骨 / 細胞・組織
研究概要

本研究では,細胞を知的構造システムとして捉えて,細胞がセンサ,コントローラ,アクチュエータを有すると考え,骨芽細胞の力学刺激感受機構に対する動的モデルを構築し,骨形成に効果的な力学刺激の振動数,振幅を特定することを目的とした.その結果,力学刺激による細胞の内部構造の変化と生化学的応答との対応関係を得ることができる実験手法を開発し,それにより細胞の力学刺激センサのモデル化が可能となることを示した.さらに,振動数が低いほど細胞増殖が亢進し,骨形成については50Hzの振動数が効果的であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Investigation Of a Cell Mechanosensing System by Measuring Cytoskeletal Deformation And Intracellular Calcium Ion Concentration2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Kazuhiro Sakata, Shin Morishita, and Ryohei Takeuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Mechanism of Proliferation Promotion of Cultured Osteoblasts by Mechanical Vibration2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Kazutaka Ohashi, Shin Morishita, and Ryohei Takeuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Actin Fibers in a Living Osteoblast under Shear Deformation2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Kazuhiro Sakata, Shin Morishita, and Ryohei Takeuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2010 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 培養骨芽細胞に対する機械的振動の印加時間の影響2012

    • 著者名/発表者名
      高橋拓也
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-01-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 力学刺激に対する骨芽細胞の細胞骨格の変形と生化学的応答の測定2012

    • 著者名/発表者名
      坂田和大
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Investigation Of a Cell Mechanosensing System by Measuring Cytoskeletal Deformation And Intracellular Calcium Ion Concentration2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakata
    • 学会等名
      The 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      米国・デンバー
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Investigation of Mechanism of Proliferation Promotion of Cultured Osteoblasts by Mechanical Vibration2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      米国・デンバー
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] INVESTIGATION OF MECHANISM OF PROLIFERATION PROMOTION OF CULTURED OSTEOBLASTS BY MECHANICAL VIBRATION2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      米国・デンバー
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] INVESTIGATION OF A CELL MECHANOSENSING SYSTEM BY MEASURING CYTOSKELETAL DEFORMATION AND INTRACELLULAR CALCIUM ION CONCENTRATION2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakata
    • 学会等名
      The 2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      米国・デンバー
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞骨格変形と細胞内カルシウムイオン濃度の測定による細胞力覚システムの検討2011

    • 著者名/発表者名
      坂田和大
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 培養骨芽細胞に及ぼす機械的振動の印加時間の影響2011

    • 著者名/発表者名
      兪アラ
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 磁性マイクロピラーによる細胞焦点接着部への振動刺激の印加手法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      小原拓也
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 神経幹細胞に対する機械的振動の振幅および振動数の影響2011

    • 著者名/発表者名
      江口弘晃
    • 学会等名
      日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2011-01-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 力学刺激による骨芽細胞内骨格構造の局所的な変化の測定2011

    • 著者名/発表者名
      坂田和大
    • 学会等名
      日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2011-01-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Suppression of Apoptosis of Cultured Osteoblasts by Mechanical Vibration2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2010 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      カナダ・バンクーバー
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Suppression of Apoptosis of Cultured Osteoblasts by Mechanical Vibration2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2010 ASME International Mechanical Engine ering Congress and Exposition
    • 発表場所
      カナダ・バンクーバー
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Actin Fibers in a Living Osteoblast under Shear Deformation2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2010 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      カナダ・バンクーバー
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization of Actin Fibers in a Living Osteoblast under Shear Deformation2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi
    • 学会等名
      The 2010 ASME International Mechanical Engine ering Congress and Exposition
    • 発表場所
      カナダ・バンクーバー
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 機械的振動刺激による骨芽細胞の増殖促進メカニズムに関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      大箸一貴
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 力学刺激下における生細胞の変形形状の可視化2010

    • 著者名/発表者名
      坂田和大
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://er-web.jmk.ynu.ac.jp/html/SHIRAISHI_Toshihiko/ja.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://er-web.jmk.ynu.ac.jp/html/SHIRAISHI_Toshihiko/ja.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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