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リニア系生体分子モータを用いたナノ搬送システム

Research Project

Project/Area Number 04J10773
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横川 隆司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsキネシン / 微小管 / ナノ搬送システム / microTAS / MEMS / モータタンパク
Research Abstract

生体分子モータの一つである,キネシンと微小管を利用したナノ搬送システムの製作を試みてきた.生体内においてキネシンは微小管上を動くことによって生体内物質を搬送している.このようなシステムを人工的に再構築して,マイクロ・ナノスケールの物体搬送に使用するのが本研究の目的である.
代表的なトップダウン技術である半導体マイクロマシーニングにより微小流体システムを製作し,キネシンと微小管を導入して搬送に用いる.このシステム構築のための要素技術として重要な,人工物の搬送,キネシンモータの駆動・停止制御,微小管の極性配向・固定による物体搬送方向の制御技術などを確立した.ここで重要なことは,遺伝子操作などによる生化学的なボトムアップ手法だけではなく,工学的なトップダウン手法を組み合わせることで生体分子モータを工学的に応用する手法を開発したことである.
例えば,微小管の配向技術については以下のように行った.グライディングアッセイにより微小管を微小流体チャネル内で動かす.この際に,ポンプによってバッファ流速を与え微小管の極性を配向し,化学的にチャネル内に固定した.この上でキネシンを付加したビーズを動かすと,約97%のビーズが一方向に動くことを確認できた.このように微小管を配向・固定したチャネルを複数組み合わせることができれば,生体分子モータによって物体を搬送するシステムを構築することができる.
今後はより複雑な流体デバイスをマイクロマシーニングにより製作し,その中での搬送を実現したいと考えている.これによって,例えば目的の分子を数分子だけ搬送することも将来可能になると考えている.

Report

(1 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2004

All Journal Article (3 results)

  • [Journal Article] Hybrid Nano Transport System by Biomolecular Linear Motors2004

    • Author(s)
      Yokokawa, R., Takeuchi, S., Kon, T., Nishiura, M., Ohkura, R., Edamatsu, M., Sutoh, K., Fujita, H.
    • Journal Title

      IEEE/ASME J.Microelectromech.Syst. vol.13

      Pages: 612-619

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ultra-smooth glass channels for bioassay with motor proteins2004

    • Author(s)
      Yokokawa, R., Takeuchi, S., Fujita, H.
    • Journal Title

      Analyst Vol.129

      Pages: 850-854

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Unidirectional transport of kinesin-coated beads on microtubules oriented in a microfluidic device2004

    • Author(s)
      Yokokawa, R., Takeuchi, S., Kon, T., Nishiura M., Sutoh, K., Fujita H.
    • Journal Title

      Nano Lett. vol.4

      Pages: 2265-2270

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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