2014 Fiscal Year Annual Research Report
原子間力顕微鏡による生体組織力学物性のその場分離計測技術の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Hyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation |
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| Project/Area Number |
26106701
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岡嶋 孝治 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (70280998)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生物物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオアセンブラにおいて細胞システム構築に有用な細胞を分離するためには，生体組織の力学物性をダイレクトに計測する細胞分離技術が強く望まれる．本研究では，走査プローブ顕微鏡を用いた生体組織のその場力学計測技術を開発する．そして，組織形成過程における細胞力学物性を細胞単位で解明し，3次元細胞システムの構造形成原理に基づく細胞同定・分離の基幹技術を開発することを目的としている．上皮細胞株を用いてコンフルエントな細胞集団における力学特性を計測し、個々の細胞の力学特性の個性を解析した。その結果、細胞集団には長距離の弾性率の相互作用が存在し、その相互作用距離が細胞接着分子を介して行われていることを詳細に解明した。（論文投稿準備中）。次に、マウス胎児から摘出した培養組織を用いて、組織形態形成過程における組織形状と弾性率との関係を調べた。そして、原子間力顕微鏡を用いて、組織の力学特性を単一細胞レベルの分解能で計測すすることに成功し、その弾性率がアクチン繊維構造と密接に関係していることを実験的に明らかにした。また、微小管構造は、弾性率に強く関係しないことが分かった。さらに、組織の弾性率の空間分布が形態形成と高い相関を有することが分かった（論文投稿準備中）。さらに、ミオシン阻害実験を行い、アクチンミオシン相互作用と組織の弾性率との関係に関する知見を得た。以上の成果は、3次元細胞システムの構造形成原理に基づく細胞同定・分離技術の基礎データとなる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3次元細胞システムの構造形成原理に基づく細胞同定・分離に必要となる、細胞集団の力学物性が着実に計測できている。そして、これらの成果は、現在、論文投稿準備中である。以上より、本研究は、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の計測では、細胞の弾性に着目した計測を行った。3次元細胞システムの構造形成原理に基づく細胞同定・分離をより精緻に行うため、今年度は、細胞集団のレオロジー計測を推進し、多角的な細胞同定分離法の開発を行う。
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