| 研究課題/領域番号 |
15K05706
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| 研究機関 | 防衛大学校（総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工 |
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研究代表者 |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 講師 (90511460)
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| 研究分担者 |
宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 講師 (70467124)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 衝撃波医療 / 物理メカニズム / 力学刺激 |
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| 研究実績の概要 |
最近，物理メカニズムは不明であるものの，衝撃波医療によって血管新生や骨折治癒，疼痛除去などが促進されたという報告が相次いでいる．この促進に，細胞において生理応答を惹起させる何らかの物理メカニズムが関与するとも指摘されている．本研究では，バイオメカニクスから発展した力学刺激の概念や技術を導入することで，現在は不明である物理メカニズムを解明することを目的とする．まず，衝撃波を照射した細胞が惹起する生理応答を顕微鏡観察できる実験系を高度化させた．内外でもそのような実験系は存在していたが，衝撃波によって生じる流体剪断力が混在している可能性を排除できていなかった．そこで，細胞が存在する空間を直径6mm高さ1mm程度の小さな空間に限定し，さらにその領域に衝撃波を集束させた．そのような改善によって流体剪断力が排除できたかどうかを確認するため，溶液内にポリスチレン製の微小ビーズを散布させ，衝撃波照射前後で流体が変形を起こしたか測定した．その結果，そのように改善された小さな空間においては，衝撃波照射に伴って流体は変形せず，衝撃波によって生じる流体剪断力は排除できることが分かった．そのような小さな空間に細胞を播種させ，細胞が示す生理応答の一つである細胞内Ca2+濃度上昇を測定したところ，そのように流体剪断力を排除した状態であっても衝撃波に対して応答を示した．すなわち，衝撃波照射によって細胞が応答するメカニズムには必ずしも流体剪断力は必要でないことが分かった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
衝撃波照射によって細胞が応答する様子について流体剪断力を排除しつつ顕微鏡観察できる実験系を構築し，各種蛍光観察が安定して可能になったため．
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| 今後の研究の推進方策 |
衝撃波照射によって細胞が応答するメカニズムとして，どの細胞小器官がどのような物理メカニズムによって変化するのかを解明していく．他の力学刺激で関与すると考えられている細胞小器官を蛍光タンパク質によって可視化し，細胞に加わる力を実測していく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初初年度に購入を予定していた光学関連部品類の選定に時間を要しているため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
光学関連部品類の選定を早急に進める．
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