| 研究領域 | 情報物理学でひもとく生命の秩序と設計原理 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05800
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
竹内 一将 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50622304)
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| 研究分担者 |
西口 大貴 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20850556)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| キーワード | バクテリア / アクティブマター / 微小流体デバイス / トポロジカル欠陥 / ガラス転移 |
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| 研究成果の概要 |
高密度細菌の集団状態を左右する少数因子を探求し、物質相など熱統計力学の観点から、秩序形成や状態制御の支配原理の理解を試みる実験課題を展開した。特に、高密度細菌集団の均一培養観察を実現する微小流体デバイス「広域マイクロ灌流系」を開発し、細菌集団の高密度化によるガラス転移の発見や、飢餓状態にある細菌の細胞サイズ分布の頑健性の発見などの成果を挙げたほか、細菌濃縮懸濁液の乱流状態遷移と制御、細菌コロニー成長における配向秩序の役割などでも主要な発見をした。他にも、細胞集団と関連性のある様々な関連研究を展開し、情報物理学の多面的な発展に貢献した。
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| 自由記述の分野 |
非平衡統計物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高密度細菌集団からなるバイオフィルムは、生物学、環境・生態系、医学をはじめとする諸分野の重要な研究対象であり、医療や食品産業、工業の観点からも、バイオフィルムの理解と制御は重要な課題である。高密度細菌集団を記述する物理原理の基礎的開拓を行った本研究は、将来的にこれら多方面に貢献する可能性があり、大きな学術的意義と社会的意義を有する。また、物理学の基礎研究においても、高密度細菌集団は非自明な非平衡物質状態が様々に出現するフロンティアであり、本研究成果によって学術的に大きく貢献することができた。
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