バイオナノマシンによる分子通信を介した自己組織的な形態形成

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18KK0314
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中野 賢 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70571173)
• Project Period (FY): 2019 – 2021
• Keywords: 分子通信 / バイオナノマシン / 形態形成

Outline of Annual Research Achievements

分子通信とは、細胞間通信に着想を得たバイオナノマシンのための通信方式である。本研究では、バイオナノマシンの集団が分子通信を介して相互作用する結果、ある種の幾何学構造を形成することを考える。形態形成における分子通信の役割を理解すること、および、形態形成におけるバイオナノマシン間の分子通信を制御することによって、形成される幾何学構造を制御することを目指す。本研究により得られる知見は、生物発生過程の理解や再生医療の発展に寄与すると考えられる。

２年目となる２０２０年度は、バイオナノマシン集団の振る舞いを理解し、制御することを目標として、バイオナノマシン間の相互作用、バイオナノマシンと基質間の相互作用、基質の動体を表現するモデルの構築を進めた。これらのモデルの評価や改良を行うために、渡航先において共同研究者とマイクロ流路を用いた実験を行い、実験データを取得する予定であった。しかし、新型コロナウィルス感染拡大の影響を受けて、渡航計画を実行できず、実験データを取得できなかった。最終年度となる２０２１年度には、実験データを取得する方法を模索し、モデルの評価と改良を行う。さらに、コンピュータシミュレーションによって、バイオナノマシン集団が形成する構造の制御可能性を調査する。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

２年目となる２０２０年度は、前年度に立てた渡航計画にもとづき、米国へ渡航する予定であった。渡航先となる大学の宿泊施設を確保するなどして、渡航の準備を進めていたが、新型コロナウィルス感染拡大の影響を受けて、全ての計画を取り消すという事態に陥った。そのため渡航先で予定していた研究を進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

２０２１年４月現在においても渡航計画を立てることができない状態である。よって、渡航先で予定していた実験の一部を所属機関等において行う方法を模索する。