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2013-2017 文科省科学研究費 特別推進研究

MEMS 多軸力センサを用いた生物の運動計測





平面型多軸力センサプローブを用いた細胞の移動力計測




 

本研究では、細胞が発揮するxz方向の力を直接計測することができる平面型2軸センサを作製し、実際に計測を行った。ピエゾ抵抗型センサビームの先に細胞が接着する部位(センサパッド125 µm×15 µm)を設けており、センサパッド上で直に細胞を培養して力計測を行う。したがって、センサを液体培地(電解質液)中に配置し、温度を37℃に保った状態で測定を行えるように、センサ表面には絶縁を施し、さらに温度補償用のセンサを作製した。実際に牛由来平滑筋細胞(BAOSMC)を測定した結果、作製したセンサの力分解能(10 nN)が細胞の力計測に十分であることを確認した。また、細胞の接着面積増加に比例して発揮される力が増加することもわかった。細胞が接着して伸展する際の力を直接センサで計測したのは、本研究が初めてである。

References :
1.Uijin G. Jung, Hidetoshi Takahashi, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama, “Cellular traction force measurement method using a MEMS force plate,”; SEB Annual Main Meeting 2014, A12.38, Manchester, UK, July 1-4, 2014.

2.Uijin G. Jung, Takuya Tsukagoshi, Hidetoshi Takahashi, Tetsuo Kan, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama, “Traction force of smooth muscle cell during growth on a rigid substrate,” ; The 27th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2014), pp. 290-293, San Francisco, USA, Jan. 26-30, 2014.[Proceeding]

 

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