| Project/Area Number |
20K21828
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30548681)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 / 非平衡系 / ゲル / 相分離 / マイクロ流体工学 / MEMS |
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| Outline of Research at the Start |
分子ロボットは、柔らかい材料（ソフトマター）であるDNAでできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットで、生体内や環境中で情報をセンシングし、分子でコンピューティングし、プログラムされたタスクをこなす超微小ロボットとして期待されている。本研究では、その機能を最大限に発揮するために、細胞型のDNA分子ロボットを、電波や赤外レーザーなどの電磁波によって、コンピュータでリモートコントロール（遠隔制御）するシステムを構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Molecular robots have attracted attention as micro-sized robots made of biomolecules, ranging from nano- to micrometers in size. The objective of this study was to develop a technology to remotely control cell-type DNA molecular robots by electromagnetic waves such as ultraviolet/visible light, infrared lasers, and radio waves. Finally, we showed that the physical properties of DNA gels can be changed by electromagnetic waves, and found the possibility of remotely controlling molecular robots made of DNA gel by electromagnetic waves.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生体内や環境中で情報をセンシングし、分子でコンピューティングし、プログラムされたタスクをこなす超微小ロボットとして注目されている。これは、次世代情報工学技術であるInternet of Nano Things (IoNT)を担う技術の一つとして期待される。本研究で得られた技術を発展させれば、プログラムされたタスクをこなすDNA分子ロボットと、その遠隔的な操作技術へ発展させていくことが期待でき、薬物送達などの技術にも応用可能である。
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