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2009 Fiscal Year Annual Research Report

核内外の力学要素の探索と核の応力場解析

Publicly Offered Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 21114508
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

長山 和亮  Nagoya Institute of Technology, 名古屋工業大学・大学院・工学研究科, 准教授 (10359763)

Keywordsバイオメカニクス / 生物・生体工学 / メカノトランスダクション / 細胞骨格 / 力学特性 / 細胞の力学応答
Research Abstract

本研究では,細胞内での核の3次元形態や,核のひずみ,核の力学特性を精密に計測し,核に生じる力を求める手法を確立していくとともに,力の要因となる核内外の要素を明らかにしていく.そして,細胞の分化の違いなどによって,核の形態や核内の応力場がどのように変化していくのか,明らかにしていくことを目的としている.
研究初年度は,生理的な細胞内にて,核膜に生じていると考えられるひずみを精密に求めるための手法の確立を目指した.まず,新たに購入した顕微鏡用の電動XY精密ステージを,現有するナノ秒レーザシステムを備えた倒立型蛍光顕微鏡に組み込み,生細胞内の核膜を0.5~1μm幅で精密に切開できる系を構築した.核膜局所によって核膜切開部が開く場合や,ほとんど変化が見られない場合があり,核膜内にはざまざまな大きさ・方向の残留ひずみ生じていることが示唆された.
また,基板上で培養した血管平滑筋細胞を対象として,現有する共焦点レーザ顕微鏡を用いて精密に計測した.細胞を無血清培地中で培養すると,α-smooth muscle actinの発現量の上昇と共に核面積に減少傾向が見られ,核膜上にアクチンストレスファイバが密着し,部分的に陥没しているような箇所が見られた.このことから,平滑筋細胞の収縮性変化によって,核に加わる力の分布が大きく変化する可能性が考えられた.

  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Estimation of single stress fiber stillness in cultured aortic smooth muscle cells under relaxed and contracted states : Its relation to dynamic rearrangement of stress fibers2010

    • Author(s)
      Nagayama K
    • Journal Title

      Journal of Biomechanics (未定)(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of three-dimensional culture and cyclic stretch stimulation on expression of contractile proteins in freshly isolated rat aortic smooth muscle cells2009

    • Author(s)
      Nagayama K
    • Journal Title

      Journal of Biomechanical Science and Engineering 4

      Pages: 286-297

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 血管平滑筋細胞内ストレスファイバの配向ならびに張力の再現性に関する研究2010

    • Author(s)
      長山和亮
    • Organizer
      日本機械学会第22回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学,岡山
    • Year and Date
      20100108-20100109
  • [Presentation] Measurement of traction force at focal adhesions during macroscopic stretch of smooth muscle cells2009

    • Author(s)
      Nagayama K
    • Organizer
      2009 Biomedical Engineering SocietyAnnual Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Pittsburgh, PA, USA
    • Year and Date
      20091007-20091010
  • [Presentation] 血管平滑筋細胞収縮に伴う焦点接着部位での張力変化と接着斑のダイナミクス2009

    • Author(s)
      長山和亮
    • Organizer
      日本機械学会2009年度年次大会
    • Place of Presentation
      岩手大学,岩手
    • Year and Date
      20090912-20090915
  • [Presentation] Measurement of traction force at focal adhesions with microfabricated substrate in smooth muscle cells during macroscopic deformation2009

    • Author(s)
      Nagayama K
    • Organizer
      Third Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics 2009
    • Place of Presentation
      Fngelbem Switzerland
    • Year and Date
      20090901-20090104
  • [Presentation] 血管平滑筋細胞の収縮活性化過程における焦点接着斑の動的挙動観察2009

    • Author(s)
      長山和亮
    • Organizer
      第48回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀,東京
    • Year and Date
      20090423-20090425
  • [Presentation] Effects of cyclic stretch waveform and cell density on the cyclic stretch-induced stress fiber reorientation in osteoblast-like cells2009

    • Author(s)
      Nagayama K
    • Organizer
      4th Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • Place of Presentation
      Chti tchwch, New Zealand
    • Year and Date
      20090414-20090417
  • [Remarks]

    • URL

      http://biomech.web.nitech.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 変形可能な微小構造体の製造方法2010

    • Inventor(s)
      長山和亮
    • Industrial Property Rights Holder
      名工大
    • Industrial Property Number
      特願2010-003205
    • Filing Date
      2010-01-08

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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