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2021 年度 研究成果報告書

時空間変調した電界刺激による細胞分裂の阻害メカニズムの解明とその応用

研究課題

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研究課題/領域番号 18H03520
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90110:生体医工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

藏田 耕作  九州大学, 工学研究院, 准教授 (00368870)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード細胞分裂 / 電界分布 / 誘電泳動力 / 低侵襲がん治療 / 遺伝子マニピュレーション
研究成果の概要

本研究では交流電界の印加による細胞分裂の阻害メカニズムを解明するため,アフリカツメガエル受精卵を用いた実験と有限要素電場解析を行った.期待通りに細胞分裂の方向や細胞の致死を肉眼でも容易に観察しながら実験することができ,電界印加の効果として個体の奇形が認められた.解析では,細胞の形態や電気的特性が細胞内で生じる誘電泳動力の強度に与える影響をシミュレーションできることを示した.それにとどまらず,電気的特性や細胞分裂の角度などの不確かな要因が誘電泳動力に与える影響をタグチメソッドによって検討できることを示し,それらの変動の影響を受けにくいロバストな電界印加条件を明らかにした.

自由記述の分野

生体工学,生体熱工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

弱い交流電界の印加が細胞分裂に干渉することがアフリカツメガエル受精卵を用いた実験で示されたが,この受精卵をモデル細胞にして研究を進めるにはいくつかの課題があることが分かった.また,電場の数値シミュレーションとタグチメソッドを用いた検討から,生体の電気的特性や電界印加の方向などに変動があっても,その影響を受けにくい電界印加条件を明らかにした.これは,交流電界をがん治療に応用する際,治療効果を向上させるのに有用である.

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公開日: 2023-01-30  

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