培養した心筋細胞の収縮・拡張力の高精度な画像計測

どんな研究?

心筋細胞が収縮と拡張する際の力を推定し、その健全性を分析する研究です。

どこがすごい?

画像間での細胞の変位量の推定精度
従来技術(HOGベース):1 pixel程度
本研技術(POCベース):~0.01pixel
 ⇒ 従来技術の10倍以上の推定精度を実現しました。



特定疾患の患者のiPS細胞由来の心筋細胞 vs. 正常なiPS細胞由来の心筋細胞

各々の画像から推定した力の解析結果に有意差があることを確認

心筋細胞の動画撮影

めざす未来

患者のiPS細胞を用いて生成した臓器組織の移植のほか、生成した組織で症状を再現し、病気の原因解明や治療方法の開発、投薬効果の検証ができる未来をめざします。本研究は、生成された臓器組織の健康状態や機能の定量的評価への貢献が期待されています。

関連文献

  1. M. Hasegawa, K. Miki, T. Kawamura, I. Takei-Sasozaki, Y. Higashiyama, M.Tsuchida, K. Kashino, M. Taira, E. Ito, M. Takeda, H. Ishida, S. Higo, Y. Sakata, S. Miyagawa, “Gene correction and overexpression of TNNI3 improve impaired relaxation in engineered heart tissue model of pediatric restrictive cardiomyopathy,” Development Growth and Differentiation, pp.1-14, 2024.
  2. M. Tsuchida, M. Hasegawa, K. Miki, S. Miyagawa, K. Kashino, “Mechanical performance of engineered heart tissue can be measured with POC-based video analysis,” in Proc. The 46th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), under review

連絡先

土田 勝 (Masaru Tsuchida)
コミュニケーション科学基礎研究所 メディア情報研究部 生体情報処理研究グループ

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