光信号入力に基づき制御可能なDNA情報処理機構の開発

• 研究課題/領域番号: 20700276
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小倉 裕介 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20346191)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: DNAコンピュータ / 光DNA演算 / 光信号 / ヘアピンDNA / 液滴 / 光DNA操作ユニット / アゾベンゼン

研究概要

本研究では,DNA情報をその場で処理するナノ演算装置の構築をめざし,光信号入力により制御可能なDNA情報処理機構について検討した.DNAで作製した構造体により情報を符号化し,光信号に従って動作させる光DNA反応系を設計し,その基本動作を確認した.また,演算用DNAおよび入力用DNAを含む微小な液滴を光学的に操作することにより,空間局所的に論理演算を実行できることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Implementation of a Nanoscale Automaton Using DNA Conformation Controlled by Optical Signals (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48
  • NAID: 210000067478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positional State Representation and Its Transition Control for Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 5877 ページ: 126-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Contained Photonically-Controlled DNA Tweezers (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Takahiro Nishimura, Jun Tanida
  • 雑誌名: Applied Physics Express 2 ページ: 25004-25004
  • NAID: 10025084797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of a Nanoscale Automaton Using DNA Conformation Controlled by Optical Signals (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics VOL.48
  • NAID: 210000067478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positional State Representation and Its Transition Control for Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science VOL.5877 ページ: 126-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Contained Photonically-Controlled DNA Tweezers (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Takahiro Nishimura, and Jun Tanida
  • 雑誌名: Applied Physics Express 2 ページ: 25004-25004
  • NAID: 10025084797
  • 査読あり
• [学会発表] DNA構造を用いた光入力2進カウンタ (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛人, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 微小液滴の光操作に基づく局所的DNA論理演算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村隆宏, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 微小液滴の光操作に基づく局所的DNA論理演算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村隆宏, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 空間光変調器を用いた液滴操作に基づく空間並列DNA演算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕介, 西村隆宏, 谷田純
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第30回年次大会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2010-02-04
• [学会発表] 空間光変調器を用いた液滴操作に基づく空間並列DNA演算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕介, 西村隆宏, 谷田純
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第30回年次大会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • 年月日: 2010-02-04
• [学会発表] ナノ定規:DNA構造と蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を用いたナノ距離情報取得 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛人, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2009
  • 発表場所: 朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県)
  • 年月日: 2009-11-24
• [学会発表] Photonic Switching of DNA's Position That Represents the Internal State in Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: 4th International Workshop on Natural Computing
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] Photonic Switching of DNA's Position That Represents the Internal State in Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: 4th International Workshop on Natural Computing (IWNC 2009)
  • 発表場所: Himeji International Exchange Center (Hyogo, Japan)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] 光学的手法に基づくDNAの位置・局所反応の並列制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村隆宏, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 光学的手法に基づくDNAの位置・局所反応の並列制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村隆宏, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会講演予稿集
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] A Nanoscale Ruler by Use of Fluorescence Resonance Energy Transfer and DNA Nano-Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Yuta Fukushima, Hiroto Sakai, Jun Tanida
  • 学会等名: CLEO/Pacific Rim 2009
  • 発表場所: Shanghai International Convention Center (Shanghai, China)
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Enhancing the Performance of Photonic DNA Nanomachines for Implementing Photonic Nanoscale Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Nishimura, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: SPIE Optics & Photonics 2009
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Enhancing the Performance of Photonic DNA Nanomachines for Implementing Photonic Nanoscale Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Nishimura, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: SPIE Optics & Photonics 2009
  • 発表場所: San Diego Convention Center (San Diego, USA)
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Positional State Representation and Its Transition Control for Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: 15th International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming
  • 発表場所: Arkansas, USA
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] Positional State Representation and Its Transition Control for Photonic DNA Automaton (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: 15th International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming
  • 発表場所: University of Arkansas (Arkansas, USA)
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] フォトニックDNAオートマトン:概念と実装法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕介, 酒井寛人, 谷田純
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第29回年次大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2009-01-10
• [学会発表] フォトニックDNAオートマトン : 概念と実装法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小倉裕介, 酒井寛人, 谷田純
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第29回年次大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2009-01-10
• [学会発表] An Implementation of a Nanoscale Automaton Using DNA Conformation Controlled by Optics Signals (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Sakai, Yusuke Ogura, Jun Tanida
  • 学会等名: International Topical Meeting on Information Photonics 2008
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Concept and Primal Implementation of Photonic Nanoscale Automaton (2008)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Takahiro Nishimura, Yuichiro Horiguchi, Jun Tanida
  • 学会等名: International Topical Meeting on Information Photonics 2008
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] 光信号による自己完結型DNAナノマシンの状態遷移制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村隆宏, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2008
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] Large-Area Manipulation of DNA Clusters for Photonics DNA Computing (2008)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Mingjie Zheng, and Jun Tanida
  • 学会等名: Topical Meeting on Optoinformatics '08
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] 光入力型ナノスケールオートマトンのための光信号によるDNA構造制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛人, 小倉裕介, 谷田純
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] State-Transition of DNA Nanomachines Based on Photonic Control (2008)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Takahiro Nishimura, and Jun Tanida
  • 学会等名: SPIE Optics + Photonics 2008
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2008-08-13
• [学会発表] Stepwise State-Transition of DNA Structures Controlled Through Sequential Photonic Signals (2008)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ogura, Yuichiro Horiguchi, and Jun Tanida
  • 学会等名: 14th International Meeting on DNA Computing
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2008-06-04
• [備考]
  • URL: http://www-lip.ist.osaka-u.ac.jp/research/index.html
• [備考]
  • URL: http://www-lip.ist.osaka-u.ac.jp/research/index.html