| 研究課題/領域番号 |
13355004
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中村 収 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (90192674)
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| 研究分担者 |
井上 康志 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教授 (60294047)
セカット ズヘア 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80314376)
小山田 正人 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (30183255)
田名網 健雄 横河電機株式会社, バイオ計測研究室, 室長(研究職)
杉浦 忠男 奈良先端大学院大学, 情報システム学専攻, 助教授 (60304010)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 光造形 / フェムト秒レーザー / 近赤外 / ティシューエンジニアリング / 光硬化性材料 / 生体組織 / 癌細胞 / 心筋細胞 |
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| 研究概要 |
本研究では、まず、ティシューエンジニアリングを目的とした光造形装置を実際に試作した。励起光源には現有のモードロックチタンサファイアレザーを用いた.波長変換したパルス光(パルス幅100フェムト秒、中心波長800nm)を用い、そのパルス光を光重合性生体材料内に集光することで、集光スポット内での多光子吸収(2光子吸収)による光重合反応を誘起した。材料内の光重合スポットは1組のガルバノメーターミラーを用いて面内方向に、ピエゾスキャナー(空間精度5nm)を用いて光軸(深さ)方向に走査され、生体組織の骨組みとなる構造を形成する。試作した装置をもちいて、約500μm×500μmの大きさの構造を約200nmの空間分解能で作製することができる。光重合生体材料としては、生体吸収性をもつ光重合性ゼラチンを用いた。この材料を造形する際の最大空間分解能、それを与える実験条件(レーザー光強度、照射時間、パルス幅、波長)および最大造形深度(厚さ)を、製作した造形装置を用いて求めた。また、材料の硬化速度を測定することで、いくつかの造形条件下における材料の硬化状態(粘度、硬化ゼラチン密度)を調べた。造形した構造体上にラット心筋細胞、またはヒト癌細胞を培養することにより、立体構造上における細胞の培養に成功した。また、ラット心筋細胞においては、構造に依存した細胞形態が発達する様子を、細胞骨格であるアクチン繊維を染色し蛍光観察することで確認した。
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