ロバストな分子情報処理を実現するDNA回路のフィードバック制御システムの構築

• Project/Area Number: 24K00911
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮廻 裕樹 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (40881206)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 生体分子システム / マイクロ流路 / DNA回路 / 最適制御

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，DNAを材料として化学の原理で情報処理を行う人工の分子反応系（DNA回路）と電子コンピュータのフィードバック系を構築し，温度等の環境外乱に対する分子情報処理系のロバスト性の低さを，サイバー空間上の高度な計算技術で補完するための制御技術と制御理論を探求することである．具体的には，DNA回路に化学的な外場を加えてフィードバック制御をするためのマイクロ流体デバイス，およびDNA回路制御系のモデルベース解析・設計法を並行して合目的的に構築し，検証用の反応系を用いて閉ループ系のさまざまな応答特性を評価する．