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2019 年度 実施状況報告書

増殖する細胞組織の連続体理論の構築とその器官形成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K13516
研究機関九州大学

研究代表者

藪中 俊介  九州大学, 理学研究院, 助教 (60749852)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード細胞組織 / 数理モデル / 連続体理論
研究実績の概要

本年度も引き続き、細胞変形を秩序変数としたPhase field modelの研究を進めた。東京大学の石原秀至氏、キュリー研究所のPhilippe Marcq氏を訪問し、組織境界の取り扱いに関して改善を進め、理論モデルの数値的実装を進めることができた。この際、過去の研究を参考に、界面の曲率によらず、速度場のみによって界面が移動するような取り扱いを行った。界面での力(表面張力、弾性力)の実装に関してはまだ結論が出ていないが、これに関しても過去の一細胞のPhase field modelによる取り扱いを参考にし、モデルの細部を詰めていく予定である。
また、大阪大学の松下勝義氏、藤本仰一氏とCellular potts modelを用いた、極性の記憶効果による極性揺らぎの抑制効果に関する研究も行った。
ソフトマター物理学の研究も進め、慶應大学の藤谷洋平氏と臨界流体中でコロイド粒子の吸着層の変形によりストークス則の補正効果に関して論文(S. Yabunaka and Y. Fujitani, Journal of Fluid Mechanics 2020)をまとめ出版をすることができた。また、コロイド粒子が臨界流体中に複数ある場合で、相関長がコロイド粒子の半径と同じ程度の場合には、これまで数値計算が困難であったが、京都大学の小貫明氏とこのような場合に適用可能な連続体理論を構築しコロイド粒子の会合のシミュレーションも行った。

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

理論モデルの構築は完了し、数値的実装を進めつつある。細部を詰める作業は残っているものの、過去の一細胞のPhase field modelによる取り扱いを参考にすれば、時間をかけずに進めることはできると考えている。

今後の研究の推進方策

引き続きPhilippe Marcq氏、石原秀至氏らとの議論を進めながら、数値的実装、理論の詰めを行っていく。

次年度使用額が生じた理由

予定していた今年度後半のフランスへの渡航がゼネストやコロナウイルス蔓延のため延期になったため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] キュリー研究所(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      キュリー研究所
  • [雑誌論文] Drag coefficient of a rigid spherical particle in a near-critical binary fluid mixture, beyond the regime of the Gaussian model2020

    • 著者名/発表者名
      Yabunaka Shunsuke、Fujitani Youhei
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: 886 ページ: 1-23

    • DOI

      https://doi.org/10.1017/jfm.2019.1020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crowding-Boosting Polarity and Motion Order of Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita, Kazuya Horibe, Naoya Kamamoto, Shunsuke Yabunaka, Koichi Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow

      巻: 25 ページ: 21-24

    • 査読あり
  • [学会発表] 臨界点近くの2成分混合系中のコロイドの抵抗係数2019

    • 著者名/発表者名
      藪中俊介
    • 学会等名
      ソフトマター研究会

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公開日: 2021-01-27  

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