Non-destructive assessment of cell differentiation via wettability and extracellular matrix

通过润湿性和细胞外基质对细胞分化进行无损评估

• 批准号: 18KK0416
• 负责人: 田中 信行
• 金额: $ 4.41万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0416/
• 关键词: 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; マトリックス動態; コラーゲン; ヒアルロン酸; 共焦点レーザー顕微鏡; 微小形態; 多光子励起顕微鏡; 原子間力顕微鏡; 培養細胞組織; 濡れ性評価; ひずみ

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、短期間ではあったが新型コロナウイルスのパンデミックが始まって以来初めて共同研究先への渡航が実現し、現地で実験を実施することができた。共同研究先での滞在中は、共同研究者らが新たに開発した細胞外マトリックスの解け具合を可視化する手法について原理を学ぶと共に、実験を通じて理解を深めることができた。また、気体噴射液体排除法について原理を紹介すると共に、細胞外マトリックスを対象として分子状態の変化と濡れ性の対応づけた実験を実施した。セミナーやミーティングを通じて、これまでの実験結果および今後の構想についてディスカッションを行うことができた。また実験を通じて得た知見を元に、気体噴射液体排除法は、気体噴射が能動的に界面分子の状態変化を生じさせ、その変化を緩和する過程も含めて、界面分子と液体分子との相互作用をマクロな視点で捉える濡れ性評価手法であるとの仮説を立てている。共同研究者らの開発した細胞外マトリックス動態評価法だけでなく、分光学的手法など他の観点から仮説検証を行うことが望ましいと考えている。また、細胞外マトリックスの性質をふまえた界面設計など工学的応用にも取り組んでおり、本研究の幅広い展開に道筋をつけることができた。

This study was initiated by the representative of the research team, and was aimed at evaluating the quality of cells by using the method of cell tissue dynamic evaluation and the overseas co-investigator's method of cell tissue dynamic evaluation. This year, we will jointly study the implementation of new technologies in the near future. Joint research is conducted in the middle of the study, and co-investigators have developed new techniques for understanding extracellular processes. The principle of liquid ejection is introduced, and the change of molecular state is implemented. The results of this study are as follows: The interaction between the interface molecules and the liquid molecules is discussed in detail. Co-investigator's development of extracellular dynamic evaluation methods, spectroscopic methods, other points, detection methods, etc. The properties of extracellular matrix are discussed in detail in the paper.

项目成果

Flow analysis on microcasting with degassed polydimethylsiloxane micro-channels for cell patterning with cross-linked albumin

使用脱气聚二甲基硅氧烷微通道进行微铸造的流动分析，用于交联白蛋白的细胞图案化

• DOI: 10.1371/journal.pone.0232518
• 发表时间: 2020
• 期刊: PLOS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: Shen Yigang;Tanaka Nobuyuki;Yamazoe Hironori;Furutani Shunsuke;Nagai Hidenori;Kawai Takayuki;Tanaka Yo
• 通讯作者: Tanaka Yo

培養細胞組織の界面物性評価に向けた細胞外マトリックス観察

细胞外基质观察评估培养细胞组织的界面特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中信行;佐藤麻子;藤田暢子;田中陽
• 通讯作者: 田中陽

Polymer surface characterization by air-jet mediated wet/dry transition

通过喷气介导的湿/干转变表征聚合物表面

• 发表时间: 2021
• 作者: Nobuyuki Tanaka;Asako Sato;Nobuko Fujita;Aifang Han;Risa Katayama,Akikazu Matsumoto;Chie Kojima;Nasu Hiromitsu;Yoshihide Haruzono;Yo Tanaka
• 通讯作者: Yo Tanaka

空気噴射液体排除に基づくバイオ界面分析 -Wettioの効果的な利用法-

基于空气喷射液体排除的生物界面分析 -Wettio的有效使用-

• 发表时间: 2022
• 作者: Aifang Han;Nobuyuki Tanaka;Koki Yamamoto;Yo Tanaka;田中信行
• 通讯作者: 田中信行

Comparison of contact angle method and air-injection-mediated liquid exclusion method for wettability assessment of superhydrophobic surfaces

接触角法与空气喷射介导液体排除法评估超疏水表面润湿性的比较

• 发表时间: 2022
• 作者: Aifang Han;Nobuyuki Tanaka;Satoshi Amaya;Koki Yamamoto;Junko Takahara;Akane Awazu;Nobuko Fujita;Takeshi Itabashi;Atsuko H. Iwane;Hiromitsu Nasu;Yoshihide Haruzono;Yo Tanaka
• 通讯作者: Yo Tanaka