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有限要素法によるびまん性軸索損傷診断のための立体共培養神経細胞の耐衝撃性評価

研究課題

研究課題/領域番号 25289064
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関首都大学東京

研究代表者

青村 茂  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20281248)

研究分担者 中楯 浩康  首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (10514987)
但野 茂  北海道大学, 名誉教授 (50175444)
角田 陽  東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60224359)
西村 明儒  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (60283561)
藤原 敏  横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20173487)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードびまん性軸索損傷 / 立体共培養 / 神経細胞 / 耐衝撃性評価 / 有限要素法
研究成果の概要

びまん性軸索損傷(DAI)予測のために軸索の方向制御による神経細胞の培養を行い、歪みおよび歪み速度に対する耐性評価を行った。まず歪みと歪み速度を独立に制御できる一軸引張り衝撃ひずみ生成装置の開発を行った。その後マウス神経幹細胞(NCSs:neural stem cells)を用いて軸索の方向を制御して培養を行い、種々の引っ張り試験を行った。損傷した神経細胞の観察を行い、今回の条件では歪み0.09、ひずみ速度0.12/sで神経細胞が損傷することを観察した。これは通常報告されている損傷閾値よりも低い値である。今後、幹細胞そのものの耐性も含めさらに検討する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (26件)

  • [学会発表] 自転車乗員の傷害事故における脳損傷評価とヘルメットによる損傷軽減検証2016

    • 著者名/発表者名
      山田 昴
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 学校教育における柔道初心者の頭部外傷事故の発症メカニズムと対処法の考察2016

    • 著者名/発表者名
      細野大樹
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 頭部外傷事故における脳損傷形態の予測シミュレーションとその可視化2016

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 脳神経細胞の耐衝撃回転加速度の評価のための実験装置の設計・開発2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤尚樹
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビデオ記録を基にしたアメリカンフットボール頭部外傷事故の再現解析2016

    • 著者名/発表者名
      青木崇将
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スポーツにおける頭部強打事故の発症状況とその力学的診断 -柔道及びアメリカンフットボールの例-2015

    • 著者名/発表者名
      韓 露
    • 学会等名
      シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2015
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Traumatic brain injury criteria in Judo based on reconstruction analysis2015

    • 著者名/発表者名
      青村 茂
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Injury threshold for axonal transport by observation of β-amyloid precursor protein in cultured rat brain neurons exposed to impulsive strain2015

    • 著者名/発表者名
      中楯浩康
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Severity of Cyclist Head Injuries Caused by Impacts with Vehicle Structure and Road Surface2015

    • 著者名/発表者名
      及川晶子
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Effect of Impulsive Strain and Growth Direction Control of Cultured Brain2015

    • 著者名/発表者名
      古川英典
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Reconstruction Simulation of a Concussion Case of Head Injury Accidents in Playing American Football2015

    • 著者名/発表者名
      青木崇将
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Directional Control of Dendrites of Cultured Neuronal Cells by Using Microshapes2015

    • 著者名/発表者名
      小泉理史
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 頭部外傷研究のための超短時間負圧発生装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      秋山 剛
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 54 回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 柔道における頭部外傷事故の有限要素シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      細野大樹
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 54 回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 立体培養した神経細胞にせん断ひずみを負荷可能な単軸引張装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤尚樹
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 54 回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アメリカンフットボールにおける頭部外傷事故の有限要素シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      青木崇将
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 54 回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃ひずみが脳神経細胞の情報伝達に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      菊田和紘
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] contre coup型脳挫傷を発症した自転車事故症例の再現シミュレーションと神経損傷予測2014

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      自動車技術会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自転車転倒事故による頭部外傷症例の再現評価シミュレーションと脳神経損傷予測2014

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      日本機械学会第25回バイオフロンティア
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取)
    • 年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Finite element head model simulation of tha case suspected of diffuse axomnal injury in tha traffic accident2014

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      ICRASH2014
    • 発表場所
      クチン(マレーシア)
    • 年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自転車走行時の頭部外傷事故の再現評価シミュレーションと損傷評価2014

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      自動車技術会2014年度春季大会
    • 発表場所
      アネックスホール(横浜)
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃ひずみを負荷した脳神経細胞の軸索損傷評価

    • 著者名/発表者名
      金子由磨
    • 学会等名
      日本機械学会第26回バイオエンジニアリング
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 培養神経細胞の活動電位計測のためのひずみ負荷装置の開発

    • 著者名/発表者名
      菊田和紘
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオフロンティア
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 神経活動電位計測と情報伝達評価のための細胞引張装置の設計と開発

    • 著者名/発表者名
      菊田和紘
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 頭部衝撃に関する症例の再現シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      喜多陵勝
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京農工大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 伸長方向制御した脳神経軸策の引張損傷評価

    • 著者名/発表者名
      鶴見明冴美
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京農工大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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