| 研究領域 | ソフトロボット学の創成：機電・物質・生体情報の有機的融合 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
21H00330
|
|---|
| 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 |
複合領域
|
|---|
| 研究機関 | 東京女子医科大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 正太郎 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (90380667)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
|
|---|
| キーワード | スフェロイド / やわらかさ / ライブイメージング / 組織やわらかさ / マイクロマニピュレーター / 遺伝子ノックダウン / 細胞変形観測 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、これまでになかった『生きた組織の物質構成を変えながら弾性力を計測する技術』を開発し、物質間の相互作用を考慮しながら『やわらかさ』の仕組みを理解する。具体的には、遺伝子ノックダウンを行った培養細胞で作られたモデル組織の3D変形から弾性力を計測し、物質構成（遺伝子発現）と細胞変形、弾性力の相関性を数値化・数式化する。将来的には、実組織や個体での研究を検討する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では、これまでになかった『生きた組織の弾性力を物質構成を変えながら計測する技術』を開発し、『生体のやわらかさ』の仕組みを理解することを目的とした。具体的には、遺伝子ノックダウンを行った培養細胞で作られたモデル組織の3D 変形から弾性力（機械的特性：やわらかさ）を計測し、物質構成との相関性を数値化・数式化することを目指した。これまでに様々な培養細胞株より作成した３D培養細胞（スフェロイド）を共焦点顕微鏡観察下で圧迫（圧力の負荷・除荷）し、個々の細胞および細胞集団の変形と各時点での応力を連続的に観察することに成功した。この技術により、組織モデルであるスフェロイドの機械的特性に履歴（ヒステリシス）があることを細胞レベルで初めて確認した。さらに細胞外マトリクスの構成タンパク質（II型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニンなど）を遺伝子ノックダウンすると応力が減少すること、逆に過剰発現させると増大すること、フィブロネクチンの機能ドメインを欠損させると機械的特性が低下すること、各種阻害剤によっても変化することなどを明らかにした。これらの成果を2023年度に学会発表した（口演２件、ポスター１件、うち招待口演1件）。現在論文発表を準備している。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
