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2007 年度 実績報告書

組織・細胞の力学応答機構の統一的理解のための生体組織内力学場の微視的解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19300157
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

松本 健郎  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30209639)

研究分担者 長山 和亮  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10359763)
キーワードバイオメカニクス / 機械材料・材料力学 / 生物・生体工学 / 細胞・組織 / 循環器・高血圧
研究概要

生体軟組織内部の残留応力分布ならびに大変形領域までの応力・ひずみ分布を細胞レベルの分解能で計測する手法の確立を目的とし,3年間に亙る研究を進めている。対象は,我々がデータを多く蓄積する胸大動脈組織とし,その生理状態における微視的応力・ひずみ分布を明らかにすることを目指している。研究初年度の本年度は,まず薄切試料切断用のレーザマイクロダイセクション装置を試作した。即ちUVパルスレーザを組織に照射することで,温度上昇を抑えつつ余計な外力を加えずに試料を切断できる装置を試作した。355nmのUVパルスレーザを繰返周波数30kHz,出力70mWで照射することで厚さ100μm程度の組織を即時に切断することが可能となった。ただし,特に厚い組織の場合に切断に伴う気泡の発生による組織の動揺が問題となることが判明し,今後,この問題を解決することが課題となった。次に試料薄切の際に不可避である凍結・解凍操作で試料内部の平滑筋細胞が死なない条件を探索した。即ち試料に通常の凍結・解凍操作を行うと組織内の細胞は殆ど死んでしまう。これでは細胞が生きている状態の計測が行えない。そこで,単離細胞の凍結保存時に用いられるDMSOなどの細胞凍結保護剤を使用することで,凍結によっても細胞が死なない条件を探索した結果,厚さ1mmのラット胸大動脈リング状試料の場合,10%のDMSO+10%FBSに15分間浸漬した後,凍結し,切断後,解凍することにより組織の収縮量が新鮮な組織とほぼ変わらない状態に保てることを見出した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Novel Micro Tensile Tester with Feed-back Control for Viscoelastic Analysis of Single Isolated Smooth Muscle Cells2007

    • 著者名/発表者名
      Nagayama K.
    • 雑誌名

      Medical Engineering & Physics 29

      ページ: 620-628

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actin filaments affect on not only elasticity but also late viscous response in stress relaxation of single isolated aortic smooth muscle cells2007

    • 著者名/発表者名
      Nagayama K.
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering 2

      ページ: 93-104

    • 査読あり
  • [学会発表] ブタ胸大動脈壁内弾性板・平滑筋に生理状態で作用する力の推定2008

    • 著者名/発表者名
      松本健郎, 福永晃久, 成田健吾, 長山和亮
    • 学会等名
      第20回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20080125-20080112
  • [学会発表] Blood vessel wall as composite materials:Mechanical analysis of aortic walls considering microscopic structure2007

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T.
    • 学会等名
      International and INCCOM-6 Conference on Future TrendsinComposite Materials and Processing
    • 発表場所
      Kanpur, India
    • 年月日
      2007-12-13
  • [学会発表] Mechanical analysis of the aortic wall considering microscopic heterogeneity2007

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T.
    • 学会等名
      The 1st IMACSIntemational Conference on Computational Biomechanics and Biology
    • 発表場所
      Pilsen,Czech Republic
    • 年月日
      2007-09-13
  • [図書] Biomechanics at Micro-and NanoscaleLevels, Volume IV2007

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T.
    • 総ページ数
      172
    • 出版者
      World Scientific, Singapore
  • [備考]

    • URL

      http://bio.mech.nitech.ac.jp/top.html

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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