液晶の物理学で解く多細胞秩序化と組織形成の力学基盤

• 研究領域: 力が制御する生体秩序の創発
• 研究課題/領域番号: 25H01779
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 前多 裕介 京都大学, 工学研究科, 教授 (30557210)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: アクティブマター / 集団運動 / 多細胞秩序形成 / 位相欠陥

研究開始時の研究の概要

細胞は集団秩序を成すことで生体組織を構築しており，向きを揃えて動く集団運動は多細胞形態の機能を支える主たる要因である。特に，位相欠陥と呼ばれる配向構造は組織スケールでの秩序形成と運動制御に重要と考えられるている。本研究は，細胞集団に現れる位相欠陥を制御する新技術を開発し，液晶の物理学に基づく多細胞組織の形成のメカニズムを明らかにすることを目的とする。場の形状を設計して位相欠陥の配置を制御し細胞骨格系による力生成を計測することで，細胞集団の力と細胞骨格シグナルの関係を解明する。さらに，得られる知見を生体組織の機能破綻を予測する計算技術に展開し，力を介した生体組織の秩序形成の制御基盤を確立する。