2018 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of an artificial cell system having cooperation with chemical reaction and dynamics
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16K21034
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
森田 雅宗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90708504)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リポソーム / 油中水滴 / 人工細胞膜 / DNAナノテク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，マイクロスケールの油中水滴内で形成されるDNAマイクロ構造体の形成プロセスについて，顕微鏡を用いた直接観察を行い確認した。DNAのアニーリング時間が短い際は，DNAが油中水滴の膜界面に一様に集積した状態から，ゲル化するために，一様なカプセル状構造を形成した。その一方で，DNAのアニーリング時間が長い際は，DNAが油中水滴の膜界面に一様に集積した状態（ここまではアニーリング時間が短い時と同じ）から，膜界面上に小さな粒子を形成して凝集することでヘテロな構造を形成する経路と，小さな穴を開けてそれが大きくなることでヘテロな構造を形成する経路の２種類が存在することがわかった。これらの過程について，DNAの濃度，アニーリング時間を様々に変えることで構造を制御できることがわかった。これについて現在論文執筆中である。
また，リポソーム(人工細胞膜)を用いたシステムでは，昨年度，2つのリポソーム形成法(界面透過法と水和法）で異なるダイナミクスが観察されたことを報告したが，どのように膜物性が異なるのかについて評価した。リポソームに界面活性剤を添加すると，界面活性剤は膜内に浸透し，脂質分子を取り込みながらミセル形成をし，最終的にリポソームは溶解する。溶解プロセスの途中でリポソームは，マイクロスケールのポアを形成する。このポアのサイズが，界面透過法と水和法で作るリポソームで異なることがわかった。これは，界面透過法と水和法で作るリポソームが違う原理で作成されるために，出来上がった時点のリポソームの膜張力が異なることに起因していることがわかった。こちらについても現在論文執筆中である。
また，界面透過法を使ったリポソームを応用し，細胞を内部に封入し，現在研究を進行している。一部成果は，論文発表を行なった。
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Research Products
(5 results)
