2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＮＡナノエンジニアリングによる分子ロボティクスの創成
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22220001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
村田 智 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10334533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛谷 明紀 関西大学, 工学部, 准教授 (00456154)
瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
関山 浩介 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40293675)
野村 慎一郎 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50372446)
藤本 健造 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (90293894)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | DNAナノエンジニアリング / 分子ロボティクス / DNAナノ構造 / 分子デバイス / 分散・協調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・コンパートメント作製：瀧ノ上は，分子ロボットのボディ構築として，DNA薄膜ゲルによる裏打ち構造のあるリポソームの作製に成功した．葛谷はDNA-PEG-DNAトリブロックコポリマーを合成する系を確立し，これを用いてグアニン四重鎖やi-motif四重鎖構造を架橋点とする新しいDNAヒドロゲルを開発した．村田は，DNAコンパートメントの形態として，リポソーム膜面に固定した長鎖DNAに機能分子を結び付けることにより機能分子の移動範囲を制限する方法を提案した．
・制御・通信手法：瀧ノ上は，光入力をトリガーにしたRNA転写手法を開発した．
・インターフェース実装：村田は，可変のオリガミ構造を作成し，その形態変化とオリガミ内部の運動自由度の関連を定量的に解析した．藤本は，高速光架橋能を有する新規光クロスリンカー（cnvD）の開発に成功した．葛谷は，DNA Waffleとt-motifシートの複合体をマイカ基板上で作製し，DNA Waffleには抗体，t-motifシートにはストレプトアビジンを，それぞれ選択的に結合させることに成功した．野村は，リポソームの脂質２分子膜への駆動力の伝達部分をDNAにより設計し，評価を行った．w/oエマルジョン間の平面膜でイオン輸送が評価された人工DNAチャネルについて，GUVに導入できることを示した．また，合成高分子によるコンパートメントを構築し，これが相互にssDNAの交換を実現可能であることを報告した．
・協調ルール：関山は，DDSを想定した分子ロボット群の制御手法として，MicroRNAをセンシング入力として並列意思決定により疾病の検出および分類を行うシステムを提案した．また，分子ロボットの凝集解離をプログラムする方法として，DNA分子計算に基づく非決定論的計算アルゴリズムを提案し，単純化したモデルの実験を行った．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Rizki Mardian, Kosuke Sekiyama2014
Author(s)
Rizki Mardian, Kosuke Sekiyama
Organizer
11th Annual Conference on Foundations of Nanoscience: Self-assembled Architectures and Devices
Place of Presentation
Snowbird，USA
Year and Date
2014-04-14 – 2014-04-17
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