Molecular mechanisms about ultrasound neuromodulation

超声神经调节的分子机制

• 批准号: 23686031
• 负责人: KOSHIYAMA KENICHIRO
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-11-18 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23686031/
• 关键词: 細胞膜; 分子動力学; 超音波; ニューロモジュレーション; 周期的張力変化; 張力感受性膜タンパク質; 脂質二重層; 非平衡; 非定常; リポソーム; ソノポレーション; 非平衡非定常

We developed a novel molecular dynamics simulation method representing cyclic stretching of cell membranes and applied the method to lipid bilayer systems including mechanosensitive channel protein, cholesterol, or ions. The results showed that, under cyclic stretching, pore structure penetrating the bilayer forms transiently, the mechanosensitive channel protein is insensitive as showing no opening states, the patterns of ionic transport thorough the pore structure have variations, and the phase of cholesterol/phospholipid bilayers changes to an interdegitated gel-like phase. In addition, we developed an in vitro ultrasound neuromodulation device and pointed out the importance of controlling the sound field for more precise estimation of the membrane permeability changes under the ultrasound exposure.

我们开发了一种新的分子动力学模拟方法，代表细胞膜的循环拉伸，并将该方法应用于脂质双层系统，包括机械敏感通道蛋白，胆固醇，或离子。结果表明，在循环拉伸作用下，穿过双层膜的孔结构瞬时形成，机械敏感通道蛋白不敏感，未显示开放状态，离子通过孔结构的传输模式发生变化，胆固醇/磷脂双层膜的相态转变为相互缠结的凝胶状相。此外，我们开发了一种体外超声神经调节装置，并指出了控制声场的重要性，以更精确地估计膜通透性的变化下的超声暴露。

项目成果

分子動力学シミュレーションを用いた細胞膜中での臨界可逆孔径の推定

使用分子动力学模拟估计细胞膜中的临界可逆孔径

• 发表时间: 2014
• 期刊: 第26回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
• 作者: 重松大輝，越山顕一朗，和田成生

『ナノ・マイクロカプセル(状粒子)の調製・評価・応用≪検討例集≫（仮題）』

《纳米/微胶囊（颗粒）的制备、评价及应用《研究实例集》（暂定名）》

• 发表时间: 2014
• 作者: Y.-W. Hao;H.-Y. Wang;Y. Jiang;Q.-D. Chen;K. Ueno;W.-Q. Wang;H. Misawa;H.-B. Sun;(分担)越山顕一朗
• 通讯作者: (分担)越山顕一朗

細胞膜分子動力学シミュレーションと医工学技術開発の融合

细胞膜分子动力学模拟与医学工程技术开发融合

• 发表时间: 2013
• 期刊: 計算数理工学レビュー
• 作者: Q. Sun;K. Ueno;H. Misawa;伊藤惇;越山顕一朗
• 通讯作者: 越山顕一朗

超音波作用下での脂質膜構造変化:分子動力学シミュレーション

超声作用下脂膜结构变化：分子动力学模拟

• 发表时间: 2012
• 期刊: 第4回マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集
• 作者: 大橋陽太;越山顕一朗
• 通讯作者: 越山顕一朗

超音波作用下での脂質膜構造変化：分子動力学シミュレーション

超声作用下脂膜结构变化：分子动力学模拟

• 发表时间: 2012
• 期刊: 第４回マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集
• 作者: Shinji TAMANO;Takuya KITAO;and Yohei MORINISHI;越山顕一朗
• 通讯作者: 越山顕一朗