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人工細胞回路を用いたDNAコンピュータの創製

研究課題

研究課題/領域番号 26540160
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京農工大学

研究代表者

川野 竜司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401702)

研究分担者 瀧ノ上 正浩  東京工業大学, 大学院情報理工学院, 准教授 (20511249)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードナノポア / DNA演算 / マイクロデバイス / DNAコンピューティング / 脂質二分子膜 / ドロップレット / マイクロ流体
研究成果の概要

本研究の目的は、マイクロ流体技術により人工細胞膜を持つ液滴をネットワーク化し、人工膜中に形成したチャネル膜タンパク質とDNAを用いて、電気により出力を検出可能なDNAコンピュータを構築することにあった。微小液滴を用いて、液滴内でDNA演算を行い、液滴界面に形成させた脂質二分子膜中のナノポアで、出力のDNAを検出することで液滴ネットワークを用いた演算システムを構築できた。これらの成果を複数の学会で発表し、また査読付き論文、国際会議紀要に合わせて4報報告した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hairpin DNA Unzipping Analysis Using a Biological Nanopore Array2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara, Y. Sekiya, R. Kawano
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: accepted

    • NAID

      130005150414

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Logic Gate Operation by DNA Translocation through Biological Nanopores2016

    • 著者名/発表者名
      †H. Yasuga,† R. Kawano, M. Takinoue, T. Tsuji, T. Osaki, K. Kamiya, N. Miki, S. Takeuchi (†equal contribution)
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 2 ページ: e0149667-e0149667

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0149667

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Logic Gate Operation using Three-way Junction DNA and Biological Nanopore2015

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara and R. Kawano
    • 雑誌名

      Proceedings of MicroTAS

      巻: 1 ページ: 1493-1495

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ドロップレット型人工細胞膜によるチャネル膜タンパク質計測2015

    • 著者名/発表者名
      川野竜司
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 通巻318号 ページ: 077-080

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドロップレット型人工細胞膜によるチャネルタンパク質計測2015

    • 著者名/発表者名
      川野竜司
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 55 号: 2 ページ: 077-080

    • DOI

      10.2142/biophys.55.077

    • NAID

      130005061221

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DNA/RNA Computing with Biological Nanopore in Droplets System: AND Operation Using RNA Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara, M. Takinoue and R. Kawano
    • 雑誌名

      Proceedings of MicroTAS

      巻: 1 ページ: 1790-1792

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Parallel Lipid Bilayer Formation by Microfabrication and Its Applications2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kawano
    • 学会等名
      PITTCON 2016
    • 発表場所
      Atlanta, US
    • 年月日
      2016-03-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fusion between Microfabrication and Biomaterials: Application for Artificial Cell Membranes and Biomimetic Microfluidics2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kawano
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii, US
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Logic Gate Operation using Three-way Junction DNA and Biological Nanopore2015

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara and R. Kawano
    • 学会等名
      MicroTAS2015
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液滴界面に形成した脂質二分子膜によるチャネル膜タンパク質の一分子計測2015

    • 著者名/発表者名
      川野竜司
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ加工・流体技術を用いた人工細胞膜システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      川野竜司
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of DNA/RNA logic gates with biological nanopores2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kawano
    • 学会等名
      細胞を作る会7.0
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA/RNA Computing with Biological Nanopore in Droplets System: AND Operation Using RNA Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara, M. Takinoue and R. Kawano
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Texas, US
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] α-hemolysin及びT7 RNA polymeraseを用いたDNA/RNAロジックゲートの実現2014

    • 著者名/発表者名
      大原正行、瀧ノ上正浩、川野竜司
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 川野研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~rjkawano/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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