マイクロポストを用いた細胞の形態制御と力学伝達経路の解明

使用微柱控制细胞形态并阐明机械传输途径

• 批准号: 18650119
• 负责人: 大橋 俊朗
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18650119/
• 关键词: 細胞力学応答; 細胞牽引力; 力学伝達経路; 微細加工技術; 細胞骨格; マイクロマシニング; ソフトリソグラフィー

細胞の力学情報伝達は細胞の生理・病理に深く関わることからそのメカニズムを知ることは重要であるが, 力学刺激が実際に細胞内でどのように伝達されているか, またそれによって機能がどのように修飾を受けるのかに関しては未知の部分が多い. 本研究では, 微細加工技術により細胞底面に発生する力を計測できる実験系を構築し, 基質形状により細胞の形態を制御すること, さらに力学刺激が細胞骨格を伝達する経路を求めることを目的とする. 微細加工技術を用いて細胞を培養するマトリックス上にPDMSによるマイクロピラーアレイ(高さ10μm, 直径3μm, ピラー間ピッチ8μm)を形成し, マイクロピラーのたわみから細胞底面で発生する牽引力を計測するものである. 本年度においては, 前年度に引き続き細胞形態制御実験, マイクロピペットによる力学環境操作実験, 細胞骨格の破壊実験を行い, データの蓄積を試みた. 細胞形態制御実験では, ピラー間ピッチを6, 8, 10μmと変化させ, 細胞はピラー間ピッチに依存して牽引力を変化させることを示した. マイクロピペットによる力学環境操作実験ではより精度良くマイクロピラーによる局所力学刺激負荷を行うため磁気駆動式マイクロピラーの製作にとりかかっているところである. 細胞骨格の破壊実験では, アクチンフィラメント, 微小管, 中間径フィラメントそれぞれの破壊により牽引力が経時的に変化していく様子を詳細に追跡することができた. 以上の実験を通して, マイクロピラー基質を用いた実験系により, 細胞外力学環境と細胞内力学環境の定量的相関関係について重要な知見を得ることができた.

The mechanical information of cells is transmitted to the physiology and pathology of cells. The mechanical information is transmitted to the physiology and pathology of cells. The mechanical information is transmitted to the physiology and pathology of cells. This study aims to measure the force generated on the cell bottom surface by micromachining technology, construct the system, control the cell morphology by matrix shape, and calculate the path of the cell skeleton by mechanical stimulation. Microfabrication technology is used to culture cells and form the maikoropitaka (height: 10μm, diameter: 3μm, pitaka between pitaka: 8μm) on PDMS on the top of the maikoropitaka, and the traction force generated on the bottom surface of the maikoropitaka is measured. This year, the previous year, the introduction of cell morphology control, mechanical environment operation, cell bone damage control, test. Cell morphology is controlled by 6, 8, 10μm traction, cell morphology is controlled by 6, 8, 10μm traction. The mechanical environment operation is accurate and accurate. The mechanical stimulation load is magnetic. The mechanical environment operation is accurate. The breaking of cell bones is actually happening, and the changes in traction force due to the broken bones such as the cork tube, micro tube, and middle diameter tube will be traced in detail. The quantitative correlation between extracellular mechanical environment and intracellular mechanical environment is important to understand.

项目成果

マイクロピラーを用いた細胞骨格の力学的役割の検討

使用微柱检查细胞骨架的机械作用

• 发表时间: 2007
• 作者: 森泰啓;小穴英廣;跡見晴幸;今中忠行;鷲津正夫;市原洋和
• 通讯作者: 市原洋和

細胞外マトリックスの種類が細胞牽引力に及ぼす影響

细胞外基质类型对细胞牵引力的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Nagasaka Y.;Hihara S.;Iriki A. and Fujii N.;N. Sakamoto;理化学研究所;中村昌司;T.Ohashi;T.Ohashi;T.Ohashi;大橋俊朗;市原洋和
• 通讯作者: 市原洋和

Mechanical Role of Cytoskeletal Structures in Traction Forces of Smooth Muscle Cells Using Different Configuration of Micropillars

使用不同微柱结构的平滑肌细胞牵引力中细胞骨架结构的机械作用

• 发表时间: 2006
• 期刊: Abstract of the 5th World Congress of Biomechanics (CD-ROM)
• 作者: Nagasaka Y.;Hihara S.;Iriki A. and Fujii N.;N. Sakamoto;理化学研究所;中村昌司;T.Ohashi;T.Ohashi
• 通讯作者: T.Ohashi

細胞外マトリックスの種類が平滑筋細胞の牽引力に及ぼす影響

细胞外基质类型对平滑肌细胞牵引力的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Iida;et. al.;中村昌司;T.Ohashi;A.Shiotani et al.;T.Ohashi;M.Yamagata et al.;T.Okuda et al.;S.Kuriyama et al.;T. Ohashi;大橋俊朗
• 通讯作者: 大橋俊朗

平滑筋細胞の牽引力計測と骨格構造め力学的役割

平滑肌细胞和骨骼结构牵引力测量的机械作用

• 发表时间: 2007
• 作者: 小野健治;山本奈穂;鈴木弘美;神澤孝夫;澤田 誠;S. Yamamato;澤田 誠;米倉 藍;木下 晃一;T. Ohashi;T. Ohashi;N. Sakamoto;中村昌司;T.Ohashi;T.Ohashi;T.Ohashi;大橋俊朗;T. Ohashi;T. Ohashi;大橋俊朗;市原洋和;T. Ohashi;T. Ohashi;大橋俊朗
• 通讯作者: 大橋俊朗