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2010 Fiscal Year Annual Research Report

NILとUVLの融合によるタンパク質配置とDNAの大量並列解析

Research Project

Project/Area Number 21710129
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

横川 隆司  京都大学, 工学研究科, 助教 (10411216)

Keywordsナノインプリント / MicroTAS / MEMS / 分子操作 / DNA
Research Abstract

本研究の目的は、生体由来のナノアクチュエータであるモータタンパク質とDNA分子を融合して、「分子による分子操作」を大量かつ並列におこなう分子アクチュエータシステムを構築することである。具体的には、微小管上でのキネシンあるいはダイニンモータタンパク質の運動と、ナノインプリントリソグラフィ(NIL)とUVリソグラフィ(UVL)の併用によるマルチスケール流体デバイスを融合する。これにより、マイクロ・ナノ構造による分子配置を可能にし、DNA分子を1分子ずつ、一方向に、大量かつ並列に搬送、伸張するアクチュエータを製作する。
当該年度においては、(1)NILとUVLの融合によるデバイス製作、(2)アレイ化DNAの固定と制限酵素処理過程の可視化に取り組んだ。これまでに、NILによる幅500-2000nmのサブナノチャネルとUVLによる幅300umのマイクロチャネルを融合した流体デバイスを製作した。またこれに流体制御系の確立を行い、バイオアッセイのための微量流体の灌流作業ができることを確認した。このデバイスを用いてキネシンによる微小管の運動アッセイも実現できた。一方、DNAの制限酵素処理過程の可視化も伸長後のDNAを用いて実現した。しかしながら、DNAをアレイ化して微小管により駆動するに至らず、今後の課題が残った。本研究課題で製作したマイクロ・ナノ流体デバイスに限らず、さまざまな方法によりDNAを並列操作する分子システムの構築を目指し今後検討を続ける。

  • Research Products

    (29 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] Orientation Dependence of Transverse Piezoelectric Properties of Epitaxial Batio3 Films2010

    • Author(s)
      H.Imai, I.Kanno, R.Yokokawa, K.Wasa, H.Kotera
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys.

      Volume: Vol.49 Pages: 09MA09-09MA09-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orientation Dependence of Shear Mode Piezoelectric Properties of Epitaxial Pb(Zrx,TilX)O3 Thin Films2010

    • Author(s)
      K.Akama, I.Kanno, R.Yokokawa, K.Wasa, H.Kotera
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys.

      Volume: Vol.49 Pages: 09MA071-09MA076

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナノマイクロファブリケーションとモータタンパク質の融合2011

    • Author(s)
      横川隆司
    • Organizer
      4大学ナノ・マイクロファブリケーション拠点形成シンポジウム「グリーンイノベーション・ライフイノベーションを促進する材料、計測、ファブリケーション、デバイス技術」
    • Place of Presentation
      川崎市産業振興会館(神奈川県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-04
  • [Presentation] Dual Q-Dot Transport on Microtubule Array with Polarity Defined by Nanotracks and Microtubule Motility Control2011

    • Author(s)
      M.Yokokawa, K.Fujimoto, M.Kitamura, R.Yokokawa, H.Kotera
    • Organizer
      The 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2011)
    • Place of Presentation
      ヒルトンカンクンゴルフ&スパリゾート(メキシコ)
    • Year and Date
      2011-01-26
  • [Presentation] Number of Kinesin Molecules Involved in a Bead Transport Measured by Microfluidics and Mechanical Modeling2011

    • Author(s)
      R.Yokokawa, Y.Sakai, A.Okonogi, I.Kanno, H.Kotera
    • Organizer
      The 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2011)
    • Place of Presentation
      ヒルトンカンクンゴルフ&スパリゾート(メキシコ)
    • Year and Date
      2011-01-26
  • [Presentation] Real-Time Monitoring of Ca2+ Concentration in Pancreatic Beta Cells by a Microfluidic Device Integrated with Total Internal Reflection (Tir)-Based Chip2011

    • Author(s)
      Y.Kitazawa, R.Yokokawa, K.Terao, A.Okonogi, D.V.Dao, S.Sugiyama, I.Kanno, H.Kotera
    • Organizer
      The 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2011)
    • Place of Presentation
      ヒルトンカンクンゴルフ&スパリゾート(メキシコ)
    • Year and Date
      2011-01-25
  • [Presentation] Selective Kinesin and Dynein Immobilizaton and Electrical Microtubule Manipulation for Bidirectional Microtubule Motility2011

    • Author(s)
      H.Kotake, R.Yokokawa, I.Kanno, H.Kotera
    • Organizer
      The 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2011)
    • Place of Presentation
      ヒルトンカンクンゴルフ&スパリゾート(メキシコ)
    • Year and Date
      2011-01-24
  • [Presentation] Carriers for Molecular Capturing in a Motor Protein-Based Transport System2011

    • Author(s)
      M.C.Tarhan, C.Bottier, R.Yokokawa, D.Collard, H.Fujita
    • Organizer
      20th Annual ASME Conference on Information Storage and Processing Systems
    • Place of Presentation
      サンタクララ大学(アメリカ)
    • Year and Date
      2011-01-15
  • [Presentation] 自己組織化単分子膜を用いたモータタンパク質の付着制御による微小管運動極性制御2010

    • Author(s)
      小竹宏紀, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      第22回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋)
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] 全反射照明蛍光観察デバイスによる細胞の刺激応答観察2010

    • Author(s)
      北澤裕子, 横川隆司, 寺尾京平, 小此木孝仁, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      第22回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋)
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] ガラスチャネル内における電界印加による微小管の運動方向操作2010

    • Author(s)
      井出克志, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      第22回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋)
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] UVリソグラフィとナノインプリントリソグラフィの融合によるマイクロ・ナノチャネルの作製2010

    • Author(s)
      礒辺岳, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      第22回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋)
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] Polarity Orientation of Microtubules (MTs) and its Applications with Motor Proteins2010

    • Author(s)
      R.Yokokawa
    • Organizer
      The 5th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      ハノイ工科大学(ベトナム)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-10
  • [Presentation] Biomotor-Based Nanotransport System Constructed by Pick-and-Place Assembly of Individual Molecules2010

    • Author(s)
      M.C.Tarhan, R.Yokokawa, L.Jalabert, D.Collard, H.Fujita
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2010)
    • Place of Presentation
      台北国際会議中心(台湾)
    • Year and Date
      2010-10-21
  • [Presentation] 非特異的キネシン吸着ビーズのせん断流を用いた付着力測定法の検討2010

    • Author(s)
      横川隆司, 酒井佑典, 小此木孝仁, 小寺秀俊
    • Organizer
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根)
    • Year and Date
      2010-10-14
  • [Presentation] マイクロ・ナノ構造を用いた微小管の個別極性配向と並列ナノ操作技術の確立2010

    • Author(s)
      横川雅俊, 北邨益飛, 横川隆司, 小寺秀俊
    • Organizer
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根)
    • Year and Date
      2010-10-14
  • [Presentation] 鏡面・非鏡面X線反射率測定によるタンパク吸着膜構造の統計学的評価2010

    • Author(s)
      合田圭佑, 横川隆司, 桑島修一郎, 神野伊策, 岩田博夫, 小寺秀俊
    • Organizer
      第2回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根)
    • Year and Date
      2010-10-14
  • [Presentation] Development of Simple Microfluidic Cell Culturing System toward Observation of Cell-to-Cell Communication2010

    • Author(s)
      A.Okonogi, K.Terao, T.Okitsu, T.Suzuki, R.Yokokawa, M.Ohoka, H.Kotera
    • Organizer
      14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS2010)
    • Place of Presentation
      フローニンゲン大学(オランダ)
    • Year and Date
      2010-10-05
  • [Presentation] Force Measurement and Modeling for Motor Proteins between Microsphere and Microfluidic Channel Surface2010

    • Author(s)
      R.Yokokawa, Y.Sakai, A.Okonogi, I.Kanno, H.Kotera
    • Organizer
      14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS2010)
    • Place of Presentation
      フローニンゲン大学(オランダ)
    • Year and Date
      2010-10-04
  • [Presentation] 電気浸透流を利用した異種細胞配置用デバイスの開発および細胞間相互作用の観察2010

    • Author(s)
      北澤裕子, 寺尾京平, 横川隆司, 小此木孝仁, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      2010-09-08
  • [Presentation] 非鉛系KNN圧電薄膜を用いたカンチレバー型アクチュエータの作製2010

    • Author(s)
      和家佐有宇, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊, 柴田憲治
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] 電気泳動力によるモータタンパク質運動の双方向化に関する検討2010

    • Author(s)
      小竹宏紀, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Presentation] Isolating Microtubules between Parallel Walls for Single Molecular Capturing Process2010

    • Author(s)
      M.C.Tarhan, R.Yokokawa, L.Jalabert, D.Collard, H.Fujita
    • Organizer
      The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT2010)
    • Place of Presentation
      西オーストラリア大学(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-07-07
  • [Presentation] Adhesion Force Measurement of Protein-Coated Microspheres Using Shear Stress in a Microfluidic Channel2010

    • Author(s)
      Y.Sakai, R.Yokokawa, A.Okonogi, H.Kotera
    • Organizer
      The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT2010)
    • Place of Presentation
      西オーストラリア大学(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-07-07
  • [Presentation] モータタンパク質の選択的付加による微小管輸送方向制御2010

    • Author(s)
      小竹宏紀, 横川隆司, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      平成22年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所(東京)
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] 電気浸透流を用いた開放型流路内での異種細胞配置と細胞間相互作用の観察2010

    • Author(s)
      北澤裕子, 寺尾京平, 横川隆司, 小此木孝仁, 神野伊策, 小寺秀俊
    • Organizer
      平成22年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所(東京)
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] Parallel Microtubule Array with Defined Polarity and Selective Microtubule Immobilization in Nanochannels2010

    • Author(s)
      M.Kitamura, R.Yokokawa, H.Kotera
    • Organizer
      20th Annual ASME Conference on Information Storage and Processing Systems
    • Place of Presentation
      サンタクララ大学(アメリカ)
    • Year and Date
      2010-06-15
  • [Presentation] せん断流を利用したタンパク質結合力の測定2010

    • Author(s)
      横川隆司, 酒井佑典, 小此木孝仁, 小寺秀俊
    • Organizer
      第21回化学とマイクロナノシステム研究会(21st Cheminas)
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2010-06-10
  • [Presentation] マイクロ-ナノ構造を用いた微小管の個別極性配向と並列ナノ操作技術の確立2010

    • Author(s)
      北邨益飛, 横川雅俊, 横川隆司, 小寺秀俊
    • Organizer
      第21回化学とマイクロナノシステム研究会(21st Cheminas)
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2010-06-10

URL: 

Published: 2012-07-19  

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