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2023 年度 実施状況報告書

濡れ性とマトリックス動態を介した細胞分化の非破壊評価

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0416
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

田中 信行  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (00724692)

研究期間 (年度) 2019 – 2024
キーワード濡れ性 / 細胞外マトリックス / フィブロネクチン / 気体噴射液体排除法 / 界面分子
研究実績の概要

本研究では、研究代表者が世界で初めて実現した気体噴射液体排除法による細胞組織濡れ性評価法と海外共同研究者が独自に開発した空間的・力学的細胞外マトリックス動態評価法を用いて、細胞分化時のダイナミックに変化する濡れ性とマトリックス動態から細胞の品質を非破壊的に評価することを目的としている。本年度は、海外共同研究者が来日する機会があったため先方の来日時に研究進捗報告やディスカッションを行い、実験などは本邦で実施した。
本研究で核となる気体噴射液体排除法およびマトリックス動態評価法はいずれも画像ベースの評価法であり、増加する実験データの解析を効率的に実施するために、研究代表者の知見を活かして機械学習ベースの画像処理ソフトウェアを開発している。また、海外共同研究者とのディスカッションの中で現在取得可能な細胞外マトリックスのひずみ情報に加えて、細胞張力を取得する新たな手法についても検討を進めている。
また気体噴射液体排除法を実施することで、細胞外マトリックスの培養基材への吸着が変化することが蛍光顕微鏡画像から明らかとなった。今後、細胞外マトリックスのひずみや吸着量を調査することで、メカニズムの解明や生物学的関連性、工学的応用可能性について考察を進める方針である。
また、細胞外マトリックスの性質をふまえたバイオマテリアル界面設計や個体由来の細胞組織表面の濡れ性評価を開始することができ、本研究を核とした新規課題の広がりに方向性を見出すことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究拠点の移転があり、再整備に時間がかかっているため。

今後の研究の推進方策

研究拠点の再整備については目処が立ち、計画通り推進していく予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Integrating a Pipette Into a Robot Manipulator With Uncalibrated Vision and TCP for Liquid Handling2024

    • 著者名/発表者名
      Zhang Junbo、Wan Weiwei、Tanaka Nobuyuki、Fujita Miki、Takahashi Koichi、Harada Kensuke
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automation Science and Engineering

      巻: - ページ: 1~20

    • DOI

      10.1109/TASE.2023.3312657

    • 査読あり
  • [学会発表] Interface analysis by deweting and rewetting2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      Seminar in National Taiwan University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biointerface analysis by deweting and rewetting2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      Seminar in Ming Chi University of Technology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Micro-nano Platform for Creating Biomicroenvironments2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      RIKEN Europe symposium 2024
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Digital Transformation Platform for Creating Biomicroenvironments2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      Seminar in HCS Pharma
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超異分野を結ぶバイオ界面研究 ~分子からAI、ロボット、再生医療まで~2024

    • 著者名/発表者名
      田中信行
    • 学会等名
      超異分野学会2024 東京・関東大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 気体噴射液体排除法によるバイオ界面の濡れ評価2023

    • 著者名/発表者名
      田中信行、春園嘉英
    • 学会等名
      第60回 日本伝熱シンポジウム
  • [学会発表] DewettingとRewettingを介したバイオ界面の濡れ性評価2023

    • 著者名/発表者名
      田中信行
    • 学会等名
      第186回東海高分子研究会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 両親媒性高分子の気体噴射液体排除法による界面評価2023

    • 著者名/発表者名
      田中信行、春園嘉英
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2023
  • [学会発表] 気体噴射液体排除法に基づくバイオ界面の濡れ性評価2023

    • 著者名/発表者名
      田中信行、春園嘉英
    • 学会等名
      超異分野学会2023 大阪大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Semantic segmentation using deep convolutional neural network towards trajectory tracking in dense cell population2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka, Nobuko Fujita, Tadahiro Yamashita, Koichi Takahashi
    • 学会等名
      6th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics (JSB2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Gas-jet induced dewetting2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanaka, Yoshihide Haruzono
    • 学会等名
      34th 2023 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Scienc
    • 国際学会
  • [学会発表] 気体噴射液体排除法を使ったバイオ界面評価2023

    • 著者名/発表者名
      田中信行
    • 学会等名
      2023年度繊維学会秋季研究発表会
    • 招待講演
  • [図書] 実験の自動化・自律化によるR&Dの効率化と運用方法2023

    • 著者名/発表者名
      万偉偉、張竣博、田中信行、藤田美紀、原田 研介
    • 総ページ数
      545
    • 出版者
      株式会社技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-994-1
  • [備考] 田中 信行 (Nobuyuki Tanaka) - マイポータル - researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/nobuyuki.tanaka

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公開日: 2024-12-25  

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