細胞メカノ活性化効果を最適化する非一様力学場培養技術の開発

开发非均匀机械场培养技术优化细胞机械激活效果

• 批准号: 21K18326
• 负责人: 木戸秋 悟
• 金额: $ 16.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18326/
• 关键词: 細胞メカノ活性化; 非一様力学場; 細胞内部応力ゆらぎ; メカノバイオロジー; 非定住運動; 内部応力ゆらぎ

本研究課題は、非一様力学場環境中を運動する細胞において顕現する、細胞の生存・増殖・運動性などの諸機能の増強現象に着目し、その系統的操作技術を開発し細胞操作工学の新たな基材設計分野を開拓することを目的とする。研究代表者はこれまでに、『非一様力学場上での細胞の非定住運動が細胞内部応力の非平衡度の増大とともに細胞をより健常化しその機能強化に寄与する(メカノ活性化効果)』ことを独自に見出している。本研究ではこの現象の系統的制御、原理解明、および主に間葉系幹細胞(MSC)の治療有効性増強を踏まえた実用展開の開拓に取り組む。2021年初年度までに、細胞メカノ活性化効果を最大化する非一様弾性場の系統的設計を検討し、従来設計の三角形の硬領域パターニングゲルよりも、パターンの四角形1辺が85μm、パターン間の幅が60μmの四角形硬領域パターニングゲルの場合に逆Durotaxisが増え、総合的に硬軟領域間の非定住運動が最大活発化することを見出した。2022年第二年次は細胞の運動性、接着形態の動的変動の各評価に基づき、この四角形パターニングゲル上でのMSCの活性応答の検証を進めた。特に、当該非定住運動に伴う細胞内部応力の非平衡度の定量評価指標に関して、MSCの活性化強度との対応づけを検討した。応力非平衡度の評価には、主として牽引力顕微解析を行いながら、さらに迅速簡便な指標として細胞形態のゆらぎの特徴量の抽出を進めた。

This research topic は を movement, not a others in mechanics field environment す る cells に お い て 顕 now す の る, cell survival rights, colonization, motility な ど の all function の raised strong phenomenon に mesh し, そ の system operation technology を open 発 し cell engineering operation の new た な base material design eset を す る こ と を purpose と す る. Research representatives は こ れ ま で に, "than others in mechanics field で の cells の non stationary motion が intracellular 応 の non-equilibrium degrees の raised potent と と も に cells を よ り health often turn し そ の function strengthen に send with す る (メ カ ノ active working fruit)" こ と を に alone see the し て い る. This study で は こ の phenomenon の system suppression, the original understanding of Ming, お よ び among main に leaf stem cells (MSC) の treatment with strong working sexual rights を tread ま え た be used の pioneering に is open む り group. Early 2021 annual ま で に, cell メ カ ノ activeness unseen maximize fruit を す る than others in 弾 sex field の system design を beg し 検, 従 to design の triangle の hard field パ タ ー ニ ン グ ゲ ル よ り も, パ タ ー ン の quadrangle 1 辺 が 85 microns, パ タ ー ン の が picture between 60 mu m の quadrangle hard field パ タ ー ニ ン グ ゲ ル に inverse Dur の occasions The maximum activity of <s:1> non-stationary motion が between the に hard and soft domains of the increase of え and 総 of otaxisが is observed in する とを とを. の は cell motility in the second year of 2022 times, then form dynamic の の dynamic variations of the evaluation of 価 に base づ き, こ の quadrangle パ タ ー ニ ン グ ゲ ル on で の MSC の active 応 answer の 検 card を into め た. に, when the non stationary exercise に with う intracellular 応 force の nonequilibrium degree の 価 quantitative evaluation index に masato し て, MSC の activity intensity と の 応 seaborne づ け を beg し 検 た. 応 force non-equilibrium degrees の review 価 に は, main と し て traction line 顕 micro analytical を い な が ら, さ ら に simple な index quickly と し て cells form の ゆ ら ぎ の, の drew を 徴 quantity into め た.

项目成果

形態揺らぎ増幅細胞におけるクロマチン動態解析

形态波动扩增细胞染色质动态分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 立木旭 ;木戸秋悟
• 通讯作者: 木戸秋悟