2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22300103
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
谷田 純 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00183070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 裕介 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (20346191)
山田 憲嗣 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70364114)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | フォトニックDNAプロセッサ / DNAコンピュータ / 分子センサ / 生体生命情報学 / ナノマシン / 情報システム / 蛍光 / 光マニピュレーション |
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| Research Abstract |
本研究では、ナノスケール領域において、情報に対する論理的プロセッシングに加え、センサやアクチュエータを介した物理的プロセッシングを実行する極微小のプロセッサ（フォトニックDNAプロセッサ）を構築し、バイオ情報計測への適用によりその有効性と実用化への課題を明らかにする。本年度はフォトニックDNAプロセッサの機能強化、DNA情報計測における特性評価、アーキテクチャ評価技術開発などを行い、以下の成果を得た。
１．ナノスケール領域で分子情報を処理する手法として、DNA構造体による分子配置と蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)に基づく信号伝送を組み合わせたDNA scaffold logicを提案した。入力されるDNA情報に対して予め組み込んだ様々な論理演算を実現できることを実証し、バイオ情報計測に対する有効性を明らかにした。
２．メモリ機能を実現するために、FRET経路に組み込み可能なセットリセットフリップフロップを提案した。光活性化蛍光分子を用いた系を作製し、メモリへの記録情報が繰り返し書き換えられることを確認した。
３．特定の時間・場所で所望の演算を選択的に実行するための方式として、並列光マニピュレーションを用いたリポソーム内での分子演算システムを構築した。本手法は演算手順を適応的に構成するための基盤技術となる。
４．光によるブロードキャスト通信と近傍相互作用の機能を有するDNAプロセッサグリッドによる自律分散型情報システムのアーキテクチャを実証するプロトタイプとして、光による並列入出力とプロセッサの３次元位置に基づく処理を可能とする新しい情報システム要素を開発した。
5. DNAナノマシーンについて医学的応用についての検討を行った。ナノマシーンに封入可能な腫瘍マーカーを特定し、検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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