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電場駆動型デジタル分子デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12136
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東北大学

研究代表者

村田 智  東北大学, 工学研究科, 教授 (10334533)

研究協力者 川又 生吹  
津澤 卓  
Keitel Cervantes-Salguero  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード分子ロボティクス / 電場駆動型ロコモーション / 電場駆動型分子計算素子 / DNAコンピュータ
研究成果の概要

(1)電場に応答して一方向へデジタル的にステップ移動する分子移動体(電場駆動型ロコモーション)と(2)電場に応答して繰り返し演算が可能な分子計算素子(電場駆動型分子計算素子)を開発することを目標として,DNAナノ構造の電場応答に関する研究を行った.(1)DNAオリガミの手法を用いて,わずかな非対称性をもつ6つの接地点(足)をもった回転運動体を作製し,水平電場を印加しながら一分子蛍光観察が可能な系を開発し,運動体の移動を観測した.(2)金ナノ粒子を修飾したDNA2重らせんを,電場をかけることにより引きはがす実験系を構築し,電場をかける方向により特性が全く異なることを定量的に明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 成均館大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Discretization of Chemical Reactions in a Periodic Cellular Space2017

    • 著者名/発表者名
      Fumi Takabatake, Ibuki Kawamata, Ken Sugawara, Satoshi Murata
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 2017年3月17日オンライン版 号: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s00354-017-0009-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unzipping and Shearing DNA with Electrophoresed Nanoparticle in Hydrogel2017

    • 著者名/発表者名
      Keitel Cervantes-Salguero, Ibuki Kawamata, Shin-ichiro M. Nomura, Satoshi Murata*
    • 雑誌名

      Phisical Chemistry Chemical Physics

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Supramolecular 1-D polymerization of DNA origami through a dynamic process at the 2-dimensionally confined air-water interface2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yonamine , Keitel Abraham Cervantes , Kosuke Minami , Ibuki Kawamata , Waka Nakanishi , Jonathan P Hill , Satoshi Murata and Katsuhiko Ariga
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: NA 号: 18 ページ: 12576-12581

    • DOI

      10.1039/c6cp01586g

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-replication of DNA rings2015

    • 著者名/発表者名
      Junghoon Kim,Junwye Lee,Shogo Hamada,Satoshi Murata& Sung Ha Park
    • 雑誌名

      Nature Nanotechnology

      巻: 10 号: 6 ページ: 528-533

    • DOI

      10.1038/nnano.2015.87

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ 2D-extraction of DNA wheels by 3D through-solution transport2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yonamine *ab, Keitel Cervantes-Salguero *c, Waka Nakanishi *a, Ibuki Kawamata c, Kosuke Minami a, Hirokazu Komatsu a, Satoshi Murata *c, Jonathan P. Hill ab and Katsuhiko Ariga *ab
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 17 号: 48 ページ: 32122-32125

    • DOI

      10.1039/c5cp05765e

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヘアピンDNA連鎖反応を用いたリポソームの凝集制御2017

    • 著者名/発表者名
      大瀧 悠登、 川又 生吹、 高畠 芙弥、 野村 M. 慎一郎、 村田 智
    • 学会等名
      第29回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      調布クレストンホテル(調布市)
    • 年月日
      2017-01-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多様な条件で作製可能なDNAトラス構造の設計と観察2017

    • 著者名/発表者名
      大高 隼人、 川又 生吹、 鈴木 勇輝、 野村 M. 慎一郎、 村田 智
    • 学会等名
      第29回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      調布クレストンホテル(調布市)
    • 年月日
      2017-01-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA自己集合平面膜:配列2次構造に基づくデザイン2016

    • 著者名/発表者名
      影山 遼, 川又 生吹, 鈴木 勇輝, 野村 慎一郎, 村田 智
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 (SSI2016)
    • 発表場所
      ウカルちゃんアリーナ(大津市)
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNAナノテクノロジーから分子ロボティクスへ2016

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 学会等名
      第2回若手勉強会「ソフトマター若手勉強会」
    • 発表場所
      東京大学検見川セミナーハウス(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電場駆動されるDNAナノ構造体の基板上における運動観測2015

    • 著者名/発表者名
      津澤卓,川又生吹,村田 智
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2015
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] シーケンス制御を行うDNAデバイスによる構造体のステップ動作2015

    • 著者名/発表者名
      石原瑛暉,川又生吹,村田 智
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2015
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ホモマルチマーの結合数制御に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      内田健央ほか
    • 学会等名
      細胞を創る研究会8.0
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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