臨界までアクティブ流動化する混み合い非平衡系の物理計測

• 研究課題/領域番号: 24K00601
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 水野 大介 九州大学, 理学研究院, 教授 (30452741)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 細胞質 / 生命力 / 臨界状態 / 非平衡 / マイクロレオロジー

研究開始時の研究の概要

混み合っているにもかかわらず代謝が活発に行われる細胞質は流動化し、代謝を担う生体高分子機械はそうした非平衡環境に適応している。最近になって、流動化と代謝活動が非熱的な揺らぎを介して互いに促進しあう結果、細胞質は非平衡系に特有の臨界的な揺らぎとレオロジーを示すことが分かって来た。本研究では、培養細胞や独自に開発した細胞質モデルにおいて、熱揺らぎとは異なる統計的な偏りや時空間相関を示す非熱的揺らぎとレオロジーの関係性を詳細に調べる。これにより、何故僅かなエネルギーしか持たない非熱的な揺らぎが系の物性を大幅に変えるのか？近年発展しつつあるアクティブな混み合い系の物理学の観点から明らかにする。