公募研究
学術変革領域研究(A)
生体が体を構築するとき、細胞集合体の挙動だけではなく、サポート素材となる材料の化学的・物理的性質の理解が必要不可欠である。本研究課題では、生体の形態形成の原理について、材料による「マクロな形」と細胞の集合体による「細胞挙動」の関係を解明すべく、材料工学のアプローチにより「マクロな形」を材料の材質・大きさによって定義し、発生学のアプローチにより「細胞挙動」をカイメン動物の形成解析によって達成する。
本研究課題では、生体の形態形成の原理について、ミリ・マイクロ・ナノスケールの材料による「マクロな形」と細胞の集合体による「細胞挙動」の関係を明らかにすべく、工学的なアプローチにより「マクロな形」を素材と大きさによって定義し、細胞集合体の挙動解析を推進する。本研究課題においては、家の構築と同じ構成で、生体の形態形成の原理への追求が可能である。これらのパラダイムは非常に類似しているため、工業製品の構築デザイン技術への生体への応用や、生体の構築デザイン技術の工業製品への応用は双方向となることが期待される。これまでに、ナノスケールのワイヤ材料の「材質」「配置」「次元数」を自在に駆使し、様々なデバイスへ応用してきた知見を駆使し、「ワイヤ」の素材加工による『体』の建築への学術的な理解を深化させる。本研究課題では、申請者独自のナノ空間骨格の作製技術を、マイクロ/ミリスケールへスケールアップし、ナノ/マイクロ/ミリスケールのワイヤ構造体で「線・面・空間」を生み出す非細胞素材の加工を達成し、細胞ん体の形成成長時における加工する非細胞素材の影響を解析する。個体が体の形成成長時には、幼弱個体中の細胞が大工のように、長さ約150-250 um・直径約4-7 umほどの両端が尖った針状の構造物である骨片の細胞内産生と細胞外排出(製造)を行い、別の細胞集団（transport cells)が運搬し、上皮細胞によるシートを上手く使うことで一端を配置し、下端を固定して骨片を体内で柱の様に建て、その先に別の骨片を運搬すると柱を接合する(梁を作る)、という作業工程を行うことが知られている。本研究課題では、（1）transport cellsが骨片をどのように認識するのか、（2）擬似骨片の形状と細胞の骨格形成に影響があるのか、に注力した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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ACS Nano
巻: 17 号: 3 ページ: 2235-2244
10.1021/acsnano.2c08526
Chemical Communications
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Lab on a Chip
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Nanoscale
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