| 研究領域 | ソフトロボット学の創成：機電・物質・生体情報の有機的融合 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05474
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
伊藤 浩史 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (20512627)
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| 研究分担者 |
永井 健 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (40518932)
杉 拓磨 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 助教 (70571305)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 生物リズム / 生物パターン / シアノバクテリア / 線虫 |
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| 研究実績の概要 |
生物は、限られた材料とサイズで高機能な振る舞いを見せることがしばしばある。本研究グループは生物のリズム現象・パターン現象である(1)試験管内に再構成された体内時計・(2)線虫の作るパターン形成現象を発見した経験を持つ。この発見を人類が利用できる形に転用させるべく、情報処理が可能なマイクロマシンへ改変することが目標である。生物のリズム・パターン研究に関しては、物理学のこれまでの知見を利用するのが適切である。本計画課題では，シアノバクテリアの概日リズムを生化学の側面から研究してきた研究者，線虫のパターン形成を研究してきた研究者、リズム・パターン形成の理論研究を行ってきた研究者の協力によって，生物の機能の本質的な側面を抽出して、自在に制御することに挑戦する。
H30年度は、生物のパターン形成に関して進展があった。多数の線虫が作るパターン形成の過程を明らかにした。具体的には極めて多数の線虫を培養し、ランダムに動き回る生物が動的ネットワークを作ることを明らかにした。またこのネットワーク構造がいかにしてできるのかを数理モデルを構成することで明らかにした。また密度依存性・環境の湿度依存性を調べた。線虫が遺伝学的解析を使えることを利用して、オプトジェネティクスを利用した光入力系を構築し、動的ネットワーク構造の安定性を調べた。以上の結果はNature comminicationsに報告した。
来年度以降も引き続き生物そのものを利用したマイクロマシンの創成を通して、ソフトロボティクス学形成に貢献する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
線虫のパターン形成に関して、Nature communicationsに論文を出版した。
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| 今後の研究の推進方策 |
○KaiC油滴内タンパク質封入実験を行う。
○光による線虫の行動制御を行う。
○一細胞による概日リズム観察系を構築する。
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