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ピエゾマイクロ3次元振動デバイスによる生細胞核内ストレス分布の無侵襲評価法

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 21114504
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関山形大学

研究代表者

小沢田 正  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10143083)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードマイクロデバイス / 細胞核 / 力学刺激 / ストレス分布 / 細胞構造解析 / 核異方性計測 / マイクロ多段触覚プローブ / 360度細胞内部ストレス分布評価 / マイクロデバィス
研究概要

1.マイクロ振動センサー・3次元アクチュエータ複合デバイスシステムの構築:ピエゾ素子を利用した微小振動子とこれに付随するマイクロ多段触覚プローブから成るシンプルな構造であるセンサーおよび立体Z型カンチレバー状に加工した振動子に,直交3軸方向それぞれの変位が制御できるように複数のピエゾ素子を装着した3次元アクチュエータを開発する。両者を高精度マイクロマニピュレータ・倒立型位相差蛍光顕微鏡に組み込むことによりシステム構築を行った。
2.骨芽細胞核の内部ストレス応答分布評価:接着細胞である骨芽細胞表面に対する圧縮,せん断,振動などの力学刺激付加とその応答の360度細胞内部ストレス分布評価を行うと共に,蛍光観察を用いた細胞核内部構造の観測結果との比較検証を行った。
3.骨芽細胞核の内部力学状態計測システムの確立:上記評価システムを用い,骨芽細胞核内の「ストレス(応力)」,「やわらかさ」など内部力学状態関連パラメータの同定を行い,核内力学特性のマッピング表示を試みた。細胞核内部の力学的不均質性を本システムによって検出可能であることを確認した。核内構造体のなかでも,特に核小体が位置する付近において力学的コンプライアンスが他所より高い傾向にあるという新たな知見を得た。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dynamic actuation and sensing micro-device for mechanical response of cultured adhesive cells2010

    • 著者名/発表者名
      K.Konno, T.Kosawada, M.Suzuki T.Nakamura, Z.Feng, Y.Hozumi, K.Goto
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: 16-6 ページ: 993-1000

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic characteristics of contracted collagen gels populated with rat fibroblasts or cardiomyocytes2010

    • 著者名/発表者名
      Z.Feng, D.Seya, T.Kitajima, T.Kosawada, T.Nakamura, M.Umezu
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs

      巻: 13-3 ページ: 139-144

    • NAID

      10030807761

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Micro Vibration Stage and Its Application to Cell Culture2010

    • 著者名/発表者名
      K.KONNO, T.KOSAWADA, R.SATO, Z.Feng, Y.HOZUMI, K.GOTO
    • 雑誌名

      World Congress of Biomechanics 2010, IFMBE Proceedings

      巻: 31 ページ: 1409-1412

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezoelectric Micro Probe Device for Mechanical Stimulation and Its Detection for Living Cells2010

    • 著者名/発表者名
      K.KONNO, T.KOSAWADA, T.NAKAMURA, Z.Feng
    • 雑誌名

      World Congress of Biomechanics 2010, IFMBE Proceedings

      巻: 31 ページ: 1413-1416

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic actuation and sensing micro-device for mechanical response of cultured adhesive cells2010

    • 著者名/発表者名
      K.Konno, T.Kosawada, M.Suzuki T.Nakamura, Z.Feng, Y.Hozumi, K.Goto
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies Vol.16, No.6

      ページ: 993-1000

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active manipulation and recovery assisting system for damaged cells and tissues by the aid of three-dimensional micro dynamic stimulations2009

    • 著者名/発表者名
      小沢田正
    • 雑誌名

      Research Papers of The Suzuken Memorial Foundation Vol.26

      ページ: 91-98

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 圧電マイクロ3次元振動デバイスによる生体細胞の内部ストレス計測と損傷治療法2009

    • 著者名/発表者名
      小沢田正, 中村孝夫, 後藤薫, 馮忠剛
    • 雑誌名

      Nakatani Foundation of Electronic Measuring Technology Advancement Annual Report Vol.23

      ページ: 30-41

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 骨芽細胞のストレスファイバー制御と動的力学刺激の影響評価2009

    • 著者名/発表者名
      中村健, 鈴木雅人, 今野健一, 馮忠剛, 小沢田正
    • 雑誌名

      Dynamics and Design Conference 2009論文集 No.237(CD-ROM)

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元振動ステージによる細胞培養コントロールデバイスの開発2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤亮太, 今野健一, 小沢田正, 後藤薫
    • 雑誌名

      Dynamics and Design Conference 2009論文集 No.238(CD-ROM)

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞骨格構造の制御と動的力学刺激に対する応答評価2009

    • 著者名/発表者名
      中村健, 鈴木雅人, 今野健一, 馮忠剛, 小沢田正
    • 雑誌名

      日本機械学会年次大会2009論文集 No.09-1

      ページ: 203-204

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元振動ステージを用いた培養細胞への力学刺激付加システム2009

    • 著者名/発表者名
      今野健一, 佐藤亮太, 小沢田正, 後藤薫
    • 雑誌名

      日本機械学会年次大会2009論文集 No.09-1

      ページ: 13-14

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞の分化過程における力学特性の評価2010

    • 著者名/発表者名
      会田和広, 今野健一, 小沢田正, 馮忠剛, 他2名
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2010
    • 発表場所
      京田辺市,同志社大学
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 超小型3次元振動ステージの開発と細胞培養への応用2010

    • 著者名/発表者名
      市田徹, 今野健一, 小沢田正, 馮忠剛, 後藤薫, 他3名
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2010
    • 発表場所
      京田辺市,同志社大学
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内膜動輸送における小胞の変形シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      石澤尚大, 小沢田正
    • 学会等名
      日本シミュレーション学会大会
    • 発表場所
      米沢市,山形大学
    • 年月日
      2010-06-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞貫通チャネルの形成解析及びチャネルを介した物質輸送シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      石澤尚大, 小沢田正, 五代聡也
    • 学会等名
      日本シミュレーション学会大会
    • 発表場所
      米沢市,山形大学
    • 年月日
      2010-06-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kosawada_lab.yz.yamagata-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kosawada_lab.yz.yamagata-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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