Elucidation of physics underlying spatiotemporal pattern formation in cell size spaces

• Project/Area Number: 20H01875
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 藤原 慶 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20580989)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 義永 那津人 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (90548835)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: ソフトマター / 反応拡散系 / 細胞サイズ空間 / 人工細胞 / 合成生物学

Outline of Research at the Start

細胞内反応拡散波は、非線形波が細胞サイズの閉鎖空間を移動する点に特徴があるが、微小サイズと閉鎖性ゆえに実験系の確立が困難であった。しかし、申請者らが確立した「人工細胞内で細胞内反応拡散波を発生させる系」により実験と理論を対応させた研究が展開可能となっている。そこで本研究ではこの系を利用し、細胞の時空間構造の物理や、細胞サイズ空間で創発される特異な現象の理解から、生命の細胞サイズの空間における時空間パターン形成原理を導く。