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酵素固定化ナノマイクロ構造体を用いた生体分子機械加工技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K18837
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関香川大学

研究代表者

寺尾 京平  香川大学, 創造工学部, 准教授 (80467448)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード単一分子加工 / 光ピンセット / 微細加工技術 / マイクロ流体デバイス / マイクロ・ナノデバイス / バイオナノテクノロジー / バイオテクノロジー / 1分子加工 / 微細構造デバイス
研究成果の概要

本研究では、従来の試験管実験では困難であった、生体分子1分子レベルの機械加工システムの実現に取り組んだ。分子加工ツールと加工台となるマイクロ流体デバイスを組み合わせた1分子加工システムを開発し、DNA1分子切断加工によって、本システムの実証実験を行った。その結果、ピンポイントなDNA加工及び、基礎的な解析を行うことを達成した。本システムによってピンポイントな分子加工が可能になることで、生体分子の1分子レベルでの解析といった生化学分野における新たな技術になると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体分子は生物学における主要な研究対象であり、1分子レベルでの解析と機能の理解が求められている。本研究は、酵素固定化ナノマイクロ構造体を工具として使い、これまで非特異に生じていた化学反応を空間的に限定された領域で生じさせ生体分子を加工することで、ナノテクノロジー分野に新たな方法論を確立するものである。これまでの分子集団を対象にしてきた様々な化学反応が1分子の解像度で処理できるようになれば、生体分子の分子毎の差異や1分子動態の解明など、分子生物学における新たな方法論の確立、さらに新原理に基づく生体分子分析システムの実現につながる可能性があり、学術的・社会的に意義がある。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Institut Curie(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Molecular ring toss of circular BAC DNA using micropillar array for single-molecule studies2020

    • 著者名/発表者名
      Dohi Daiki、Hirano Ken、Terao Kyohei
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 14 号: 1 ページ: 014115-014115

    • DOI

      10.1063/1.5142666

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] STAINLESS MICROFLUIDIC PROBE WITH 2D-ARRAY MICROAPPERTURES2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kamiya、Koki Takahashi, Hidekuni Takao、Fusao Shimokawa、Kyohei Terao
    • 学会等名
      MicroTAS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 吐出吸引開口アレイを有する積層型マイクロ流体プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      神谷 昌吾,高橋 昂生,高尾 英邦,下川 房男,寺尾 京平
    • 学会等名
      電気学会第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cancer cell deformation and recovery within microvascular in vitro constriction model2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Terao,Hamizah Cognart, Jean Louis Viovy, Catherine Villard
    • 学会等名
      Cancer Cell on Chip
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 余剰受容体の直接定量解析に向けた単一細胞薬剤刺激デバイスの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松井祐樹, Muhammad Thaqif Iqbal Bin Mokhtar, 平野勝也, 高尾英邦, 下川房男, 石塚裕己, 寺尾京平
    • 学会等名
      電気学会第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ツールストック型トラップデバイスを利用したDNA1 分子加工システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      増田晃士, 石塚裕己, 高尾英邦, 下川房男, 寺尾京平
    • 学会等名
      電気学会第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial Dissection of Biosamples using Si Blade Array Device2018

    • 著者名/発表者名
      Taro SHIOMI, Mamoru HIRAFUJI, Hiroki ISHIZUKA, Hidekuni TAKAO, Fusao SHIMOKAWA, Mamoru HIRAFUJI, and Kyohei TERAO
    • 学会等名
      22th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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