ロバストな分子情報処理を実現するDNA回路のフィードバック制御システムの構築

• 研究課題/領域番号: 24K00911
• 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21040:制御およびシステム工学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
• 研究分担者: 宮廻 裕樹 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (40881206)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 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); 2027年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2024年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 生体分子システム / マイクロ流路 / DNA回路 / 最適制御

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は，DNAを材料として化学の原理で情報処理を行う人工の分子反応系（DNA回路）と電子コンピュータのフィードバック系を構築し，温度等の環境外乱に対する分子情報処理系のロバスト性の低さを，サイバー空間上の高度な計算技術で補完するための制御技術と制御理論を探求することである．具体的には，DNA回路に化学的な外場を加えてフィードバック制御をするためのマイクロ流体デバイス，およびDNA回路制御系のモデルベース解析・設計法を並行して合目的的に構築し，検証用の反応系を用いて閉ループ系のさまざまな応答特性を評価する．