Development of non-invasive imaging methods of Biological flow and concentration field for in vivo physiological immune system interference

体内生理免疫系统干扰的生物流场和浓度场无创成像方法的发展

基本信息

批准号：
22H01394
负责人：
菊地謙次
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は、生体流動における流体の運動の生理的役割について炙り出し、新たな生体内物質輸送理論を構築するため、共焦点レーザー顕微鏡を用いた高時空間生体流動および生体物質同時分解能計測手法を構築し、ミリ秒・細胞スケールでの生体流動および生体物質同時計測実験を推進した。主要な研究実績は以下のとおりである。1. 線虫（C.elegans）腸内における蛍光グルコース包含大腸菌の摂取実験法を開発し、大腸菌捕食後の腸細胞へのグルコース吸収過程について可視化を行った。腸蠕動の頻度・強度の異なるミュータントと野生株を比較したところ、腸蠕動と吸収量に強い力学的相関が得られた。腸におけるグルコース吸収においては、グルコーストランスポーターによる能動的吸収が知られていたが、力学的作用により糖吸収が促進されることを明らかにした。（Yuki Suzuki,et al., Scientific Reports,2022）2.ヒト歯科治療時における口腔外飛散エアロゾルの可視化計測法を構築し、エアロゾル飛散抑制のための衛生環境実験を行った。歯科用人体模型（マネキン）を用いて、歯切削ドリルによる切削および洗浄・冷却用水流ジェットによって口腔外へと放出されるエアロゾルの可視化計測手法を構築した。歯科治療現場において普及が進んでいる歯科切削チップおよび口腔内・外バキュームの使用条件による飛散抑制条件について臨床的衛生改善方法の提案に至った。（Watanabe,et al, Journal of Prosthodontic Research, 2023）

今年，为了揭示流体运动在生物流动中的生理作用，并构建了一种新的体内材料传输理论，我们构建了一种使用共焦激光显微镜和同时生物量表和生物量表的促进实验，用于测量高空生物融合和同时解决生物学物质的方法。主要的研究结果如下：1。我们开发了一种实验方法，用于摄入秀丽隐杆线虫肠中含有荧光葡萄糖的大肠杆菌，并在大肠杆菌捕食后将葡萄糖吸收过程可视化成肠细胞。当比较具有不同频率和肠蠕动强度的野生菌株的突变体时，获得了肠蠕动与吸收之间的强大机械相关性。葡萄糖转运蛋白的活性吸收以肠道葡萄糖的吸收而闻名，但揭示了机械作用可促进糖的吸收。（sozuki等人，科学报告，2022）2。我们在人类牙科治疗期间构建了一种可视化测量方法，用于外散射气溶胶，并进行了卫生环境实验以抑制气溶胶散射。使用牙科人体模型（人体模型），我们通过用牙齿切割钻和水流射流进行清洁和冷却，构建了一种在口腔外释放的气溶胶的可视化和测量方法。我们提出了一种改善临床卫生的方法，以防止由于使用牙科切割尖端以及口腔内和外部真空而导致散射的条件，这些方法在牙科治疗部位变得越来越流行。（Watanabe等，《假牙研究杂志》，2023年）