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力学的にチューニング可能なDNAネットワーク集積体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K12774
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関首都大学東京

研究代表者

石川 大輔  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 特任助教 (00722919)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードDNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / 界面膜 / 気水界面 / Langmuir-Blodgett膜 / 油中水滴 / メカノケミストリー / 力学的チューニング / LB膜
研究成果の概要

本研究では,DNAナノ構造体の気水界面における集積により,力学的に圧縮・拡張可能な界面膜の開発を目指した.DNAオリガミ技術により環状のDNAナノユニットを作製し,部分的に疎水化することで疎水相(油相)と親水相(水)の界面に集積させることに成功した.また,DNAナノユニットは水溶液中において柔らかく変形することが視覚的に確認できた.期間全体を通して,DNAの塩基配列設計によるプログラマビリティに基づく,外力によって変形可能な柔らかいナノ構造体の作製手法とその集積技術を提示できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,センチメートルスケールのサイズをもつ気水界面の異方性を利用したボトムアップによる,DNA ナノ構造体のマクロスケール集積と,また力学的チューニングというマクロスコピックな動作でナノスコピックな構造体を制御する技術の創出という2つの学術的な意義を有する.さらに,力学的に形状変化可能な材料に対し,様々な機能をDNA のプログラマビリティを活かして選択的に付与し,それをマクロな力学的動作によってチューニングするという新規技術や,外部から受ける微小な力に応答する新規材料創製への展開も期待できる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Symmertic Raman Tensor Contributes to Chiral Vibrational Sum Frequency Generation from Binaphthyl Amphilphile Monolayers on Water -Study of Electronic Resonance Amplitude and Phase Profiles-2017

    • 著者名/発表者名
      4.M. Okuno, D. Ishikawa, W. Nakanishi, K. Ariga and T. Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 21 ページ: 11241-11250

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b12664

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DNAゲル粒子の金触媒担体および人工細胞構成素材への利用2019

    • 著者名/発表者名
      石川大輔,瀧ノ上正浩,村山 徹,春田正毅
    • 学会等名
      第2回分子ロボティクス年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNA nanoplate-based functional microdroplets furnished with ion-channel function2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ishikawa
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光応答性DNAオリガミの導入による細胞型分子ロボットの機能構築と解析2018

    • 著者名/発表者名
      土屋美恵,石川大輔,川野竜司,瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      第1回分子ロボティクス年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒化DNAナノプレートの界面自己集積によるカプセル空間形成2018

    • 著者名/発表者名
      石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      第1回分子ロボティクス年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光応答性DNAオリガミの導入による細胞型分子ロボットの機能構築と解析2018

    • 著者名/発表者名
      土屋美恵, 石川大輔, 川野竜司, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      第1回分子ロボティクス年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAオリガミによる細胞型分子ロボットの光応答機能の構築と解析2017

    • 著者名/発表者名
      土屋美恵, 石川大輔, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      第4回サイボウニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 両親媒化DNAナノプレートの自己組織化による油中水滴カプセル形成2017

    • 著者名/発表者名
      石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会 10.0
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA分子ロボットのためのマイクロドロップレットの機械的安定性評価2017

    • 著者名/発表者名
      Misato Tsuchiya, Daisuke Ishikawa, Yuki Suzuki, Masayuki Endo, Masahiro Takinoue
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA構造化粒子の油中水滴界面への集積によるカプセル形成2017

    • 著者名/発表者名
      石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      第16回関東ソフトマター研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造化DNAの球状集積体を用いた動的反応場構築に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      「分子ロボティクス」最終公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 両親媒性DNAオリガミによるマイクロ油中水滴の画像解析による定量的安定性評価2017

    • 著者名/発表者名
      土屋美恵, 石川大輔, 鈴木勇輝, 遠藤政幸,瀧ノ上正浩
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(CHEMINAS35)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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