プログラム可能な水性二相系DNA液滴の単分散生成と集積化を行うマイクロ流路の開発
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22K14528
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鵜殿 寛岳 東京工業大学, 情報理工学院, JSPS特別研究員 (50895761)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | DNAナノテクノロジー / マイクロ流体 / 液液相分離 / 人工細胞 / マイクロ流体デバイス / DNA / マイクロ流路 |
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| Outline of Research at the Start |
DNAが相分離したDNA液滴は，塩基配列の設計により配列選択的な相互作用や分子認識能をプログラムできる．しかし，試験管内の自発的な生成に限定され，物性評価や高次構造体の構築ができていない．本研究では，高単分散な液滴の生成と操作を行うマイクロ流路を開発することで，集合的な機能と構造をプログラムできるDNA機能性流体を創出する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が2023年度に主に取り組んだことは、(1)昨年度末に査読誌から要修正として戻ってきた投稿論文（相状態の光制御が可能なDNA液滴）の修正対応および(2)演算を行うRNA液滴の研究である。(2)に関して、英文の化学・マイクロ工学系の査読誌に提出して要修正として戻ってきた。
(1)に関して査読者から要求されていた追加実験は、(A)光応答能を持つDNAの基本的な性質をより明確にするための対照実験、(B)相挙動を基礎づける熱力学的な議論に関して、定性的な議論にとどまらず定量的なデータの裏付けを与える基礎的な実験、(C)光応答DNAの挙動を用いた何らかのデモンストレーション（例えば、一方向に自走するシステム）である。このうち、(A)および(B)に関して、研究代表者は実験を完了して修正原稿に反映した。特に、マイクロ構造体の熱力学的な変数を実験的に推定することで、液滴の光誘発ダイナミクスの物理的な基礎付けを与えた点は初の試みである。(C)は、本研究の直接的な範囲ではないが、査読者が真剣に原稿を読み建設的な見解を述べていることをふまえて、この追加実験にトライした。当初案では、ガラス基板上にDNAパターンを作製して光応答するDNAとの相互作用を利用して一方向に移動させる手法を着想した。しかし、技術的なハードルおよび時間の制約から当初案は中途断念した。現在は、相分離して散在しているマイクロ構造物を遠心で集めて巨大化させることで、光応答能が非対称的に分布した構造体の作製に取り組んでいる。
(2)演算を行うRNA液滴については、先日アクセプトされた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
査読対応で要求された追加実験が質・量ともにハードルが高い．
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| Strategy for Future Research Activity |
査読者が要求していることがらを柔軟に解釈して，はやく再投稿する．
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
