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光制御DNAナノロボットの構築と細胞の物理特性測定への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K19922
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

小倉 裕介  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (20346191)

研究分担者 山田 憲嗣  大阪大学, 医学系研究科, 招へい教授 (70364114)
西村 隆宏  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10722829)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードナノロボット / 光制御 / DNAゲル / 消光分子 / 生体計測
研究成果の概要

物理特性を計測可能な光制御DNAナノロボットのための技術基盤を開発した.光によって伸縮する構造をもつDNAナノロボットを設計・作製し,光照射実験により,繰り返し駆動することを確認した.空間局所的に駆動させることも可能であった.また,ナノロボットを効率的に活用するための手法として,光によるDNAゲルの形成・分解操作を実証した.DNAゲルのパターン化や,ゲル内物質の移動性変調など,ナノロボットの配置制御への適用可能性が示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノロボットは細胞などの生体解析・制御のツールとして期待されている.本研究の手法は,外部からの光信号に従った刺激を対象に与えながら,その応答を計測できる可能性があり,物理特性に基づく細胞スクリーニングの精度向上などに資すると考えられる.また,伝搬光のサイズはサブμmに制限されるが,自律性や分子選択性を持つナノロボットの介在によりナノ領域の計測・制御を行うアプローチは光の利用方法の新しい方向性を提示する.

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

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Optical decomposition of DNA gel and modication of object mobility on micrometre scale2019

    • 著者名/発表者名
      Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Yusuke Ogura, Jun Tanida
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 19858-19858

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56501-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Object movement change in optical decomposition of DNA gels2019

    • 著者名/発表者名
      Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura Yusuke Ogura, Jun Tanida
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superresolution bioimaging by subdiffraction-limit pattern illumination2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ogura, Riki Yamada, Takahiro Nishimura, Yosuke Tamada, Takashi Murata, Jun Tanida
    • 学会等名
      The 9th Korea-JapanWorkshop on Digital Holography and Information Photonics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integration of DNA and Photonics for Computing, Sensing, and Fabrication2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ogura, Jinya Inoue, Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Jun Tanida
    • 学会等名
      15th International Conference on Polymers and Advanced Materials (ICFPAM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サブ回折限界光スポット走査に基づく超解像ライブイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      山田理己,小倉裕介,西村隆宏,玉田洋介,村田隆,谷田純
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2019 (OPJ2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光熱駆動DNAナノマシンの空間光制御2019

    • 著者名/発表者名
      山田理己,西村隆宏,小倉裕介,谷田純
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ホログラフィによるサブ回折限界スポット生成とバイオイメージング応用2019

    • 著者名/発表者名
      小倉裕介
    • 学会等名
      第2回極みプロジェクトシンポジウム/第6回イメージング数理研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 無輻射失活過程に基づく光駆動型DNAナノマシン2019

    • 著者名/発表者名
      山田理己,西村隆宏,小倉裕介,谷田純
    • 学会等名
      情報フォトニクス研究グループ第17回関西学生研究論文講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光によるDNAゲルの形状制御とDNAマイクロマシンへの展開2018

    • 著者名/発表者名
      下村優,西村隆宏,小倉裕介,谷田純
    • 学会等名
      第19回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Patterning of DNA hydrogels by photodecomposition with visible light2018

    • 著者名/発表者名
      Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Yusuke Ogura, Jun Tanida
    • 学会等名
      Microfluidics, BioMEMS, and Medical Microsystems XVII, SPIE BIOS 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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