• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 研究成果報告書

心臓原始形態モデルを用いた循環器システムの開発とエネルギー変換機構のモデル化

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 18H01338
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関九州大学

研究代表者

東藤 貢  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (80274538)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードiPS細胞 / 心筋細胞 / 拍動 / サルコメア力学 / 粘弾性 / 能動的応力
研究成果の概要

心臓原始形態モデル開発のための基本的材料として、iPS細胞由来心筋細胞を用いて自己的に拍動する心筋細胞シートを作製した。さらに、拍動挙動を表す数理モデル開発に必要な構成則を、能動的応力の理論式と粘弾性直列モデルを組み合わせることで導出し、実験結果と一致することを確認した。次に、心臓原始形態モデルの部分的構造部材として、心筋細胞シートを利用してチューブ状3次元構造体の開発に成功した。さらに、チューブの拍動により内部で拍動に連動した流動が存在することを確認した。また、心筋シートと同様に、能動的応力と粘弾性モデルを組み合わせて導出した構成則が、応力-ひずみ挙動をよく再現することを確認した。

自由記述の分野

生体医工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物心筋細胞やiPS細胞由来心筋細胞を用いて自己的に拍動するアクチュエータを作製した研究例は見受けられるが、その力学挙動の詳細に関する研究は少なく、特に応力-ひずみ応答に関連した理論的研究はほとんど行われていなかった。本研究は、世界で初めてiPS細胞由来心筋細胞シートと3次元チューブ状構造体の拍動に関連した応力-ひずみ応答が、能動的応力の理論式と粘弾性モデルを組み合わせることで表現できることを明らかにした。さらに、本研究で開発したチューブ状構造体は、循環器系システムモデルの開発に利用可能であり、循環器系医学への貢献も期待される。

URL: 

公開日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi