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メカノバイオロジー
メカノバイオロジーとは
メカノバイオロジー(Mechanobiology)とは、生物学の分野の一つで、細胞や組織に対する物理的な力や機械的な刺激が生体の機能や構造にどのように影響を与えるかを研究する学問です。この分野では、細胞や組織が外部から受ける力や内部の張力などの機械的要因が、細胞の挙動、発生、分化、病気の進行などにどのように関与しているかが調べられます。
具体的には、以下のような内容がメカノバイオロジーの研究対象となります。
細胞と力の相互作用
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細胞がどのように外部からの力を感知し、応答するか。例えば、細胞が基質の硬さや張力を感知し、その情報に基づいて形態や機能を変化させるメカニズムです。
メカノトランスダクション
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力や機械的な刺激がどのようにして化学信号に変換され、細胞内でシグナル伝達を引き起こすかのプロセスです。
組織や器官の発生と再生
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力が組織や器官の発生、再生、成長にどう影響するか。例えば、骨や筋肉は外部の負荷に応じて成長し、強度が変わることが知られています。
病気との関係
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メカノバイオロジーは、がん、心血管疾患、線維症などの病気にも関連しています。例えば、がん細胞は通常の細胞と異なる力学的特性を示し、これが転移や腫瘍の形成に関与しています。
メカノバイオロジーは、生物学、物理学、工学の学際的な分野であり、細胞力学、材料科学、バイオエンジニアリングなどの知識が活用されています。この分野の研究は、再生医療、バイオメディカルエンジニアリング、創薬などにおいて重要な役割を果たしています。
メカノバイオロジー研究の目的
メカノバイオロジー研究の目的は、細胞や組織が物理的な力や機械的刺激にどのように応答するかを解明し、それを利用して医療やバイオエンジニアリングに役立てることです。具体的な目的は以下の通りです。