2023 Fiscal Year Final Research Report
Intelligent molecular machinery on high speed molecular display
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19H02100
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Nagoya University (2022-2023)
Hirosaki University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 隆三 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50534591)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バーチャル電極ディスプレイ / 電子線 / 分子モーター / 複合現実 / 電場呈示 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The biomolecular functions can be modified by the surrounding environmental electrostatic conditions,therefore we have attempted to develop a rapid molecular controlling method with high-speed projection mapping of Coulomb potentials and ion concentration patterns in the vicinity of the target molecules. The "virtual electrode display", we originally developed for this project, can manipulate the electric field in the vicinity on the target molecules with a spatial resolution of 120 nm. The functions of the target molecular machines consisting of protein molecular motors, DNA structures can be manipulated in-situ, and the they expressed additional functions on the molecular machines from the controlling computer,
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| Free Research Field |
情報理工学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
従来の電気化学デバイスでは，分子間相互作用を電気化学的に制御できると考えられるが，その局所性と分子運動への追従性がないため，コンピュータから標的の生体分子を追従・変調し新たな機能を発現させることが困難であった．これに対して，電場と化学種の局在性を可逆的かつ直接的に制御可能とした本手法では，運動している特定の分子モーターの機能をスイッチングするなど分子機能を自在に操作することを可能にした．このような，分子空間に情報空間を接続できる方法論は，分子構造を組み替えなくともその場て生体分子の機能発現を調査することができるようになり，ナノマシンの新しい設計方法・製造技術へ発展できる可能性を持っている．
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