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2008 年度 実績報告書

分子計算の高精度化メカニズムとその評価系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19200023
研究機関東京工業大学

研究代表者

村田 智  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 准教授 (10334533)

研究分担者 藤本 健造  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (90293894)
藤井 輝夫  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30251474)
野島 高彦  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00291930)
キーワードDNAコンピュータ / マイクロ・ナノデバイス / 自己組織化
研究概要

前年度に開発したT-motifと呼ばれる丁字型のDNAナノ構造体用のモチーフが,基板上で平面拘束をうけながら品質の高い大規模平面に成長する現象を見出した,これはこれまでに知られていない現象であり,DNAナノ構造をデバイス等に応用する上で重要な知見である.この結果からの類推により,基板上でのみ成長する新しいモチーフ,Δモチーフおよびクロスモチーフを新規に設計し,同様の大規模成長が可能であることを実験により確認した.これらの実験により,基板上成長に適したDNAモチーフの一般的設計条件がかなり明らかになった.また, T-motif構造体によるアルゴリズミックセルフアセンブリおよび光連結による安定化実験にも着手した.また,初年度より試みている固定化DNAをアンカーとするステップワイズアセンブリについては,同様の原理をマイクロビーズに適用して,一定の平面構造をつくる実験に着手した。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (14件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Precise Simulation Model for DNA Tile Self-Assembly2009

    • 著者名/発表者名
      K. Fujibayashi, S. Murata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error suppression mechanisms for DNA tile self-assembly and their simulation2009

    • 著者名/発表者名
      K. Fujibayashi, D. Zhang, E. Winfree, S. Murata
    • 雑誌名

      Natural Computing (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly selective detection of 5-methylcytosine using photochemical ligation2008

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ogino, Yuuta Taya, Kenzo Fujimoto
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 5996-5998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward Reliable Algorithmic Self-Assembly of DNA Tiles : A Fixed-Width Cellular Automaton Pattern2008

    • 著者名/発表者名
      K. Fujibayashi, R. Hariadi, S. Park, E. Winfree, S. Murata
    • 雑誌名

      NanoLetters 8-7

      ページ: 1791-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] T-motif : A Novel Non-crossover Motif for DNA Nanostructures2008

    • 著者名/発表者名
      S. Hamada, S. Murata
    • 雑誌名

      Proc. Foundation of NanoScience (FNANO 2008)

      ページ: 163-163

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerase chain reaction-based molecular logic gate coupled with cell-free transcription-translation as a reporter2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Nojima^*, Takatoki Yamamoto, Hiroshi Kimura, Teruo Fujii
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 3771-3773

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell-free protein synthesis conducted by template DNA with repetitive sequence2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Nojima^*, Hiroshi Kimura, Teruo Fujii
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      ページ: 648-649

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Reversible Photocrosslinking Reaction : Toward in Situ DNA Manipulation2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Yoshimura, Kenzo Fujimoto
    • 雑誌名

      Organic Letters

      ページ: 3227-3231

    • 査読あり
  • [学会発表] 基板成長に適したDNA平面構造の設計2009

    • 著者名/発表者名
      林中輝雄, 浜田省吾, 村田智
    • 学会等名
      第21回自律分散システムシンポジウム
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取)
    • 年月日
      2009-01-22
  • [学会発表] Fluorescent green logic2008

    • 著者名/発表者名
      野島高彦, 山本貴富喜, 木村啓志, 藤井輝夫
    • 学会等名
      第11回生命化学研究会
    • 発表場所
      水上館(群馬県みなかみ町)
    • 年月日
      20081128-20081129
  • [学会発表] オンデマンド型微量液滴ハンドリングデバイスによるPNAプローブ法を用いたDNA一塩基置換検出の高速化2008

    • 著者名/発表者名
      金田祥平, 野島高彦, 山本貴富喜, 藤井輝夫
    • 学会等名
      第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウ
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市沖縄コンベンションセンター(沖縄県野湾市)
    • 年月日
      20081022-20081024
  • [学会発表] A droplet on demand microfluidic device for detecting UNA single base substitution using PNA probe2008

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kaneda, Takahiko Nojima, Takatoki Yakamoto, Teruo Fujii
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS2008)
    • 発表場所
      San diego, California, USA
    • 年月日
      20081012-20081016
  • [学会発表] PCRに基づく生化学ロジックゲート2008

    • 著者名/発表者名
      野島高彦, 山本貴富喜, 木村啓志, 藤井輝夫
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      20080918-20080920
  • [学会発表] DNA増幅と遺伝子発現にもとづくロジックゲート構築のこころみ2008

    • 著者名/発表者名
      金田祥平, 野島高彦, 山本貴富喜, 藤井輝夫
    • 学会等名
      第17回化学とマイクロ ・ナノシステム研究会(17th CHEMINAS)
    • 発表場所
      九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      20080520-20080521
  • [学会発表] DNA分子のプログラマブルな結晶化(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 学会等名
      学習院大学計算機センター特別プロジェクト「結晶成長の数理」第3回研究会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2008-12-26
  • [学会発表] DNAナノ構造のアルゴリズミック結晶成長(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 学会等名
      結晶成長国内会議NCCG-38
    • 発表場所
      仙台戦災復興記念館
    • 年月日
      2008-11-04
  • [学会発表] Self-Assembly of DNA Nanostructures (招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      S. Murata
    • 学会等名
      SAINT Seminar
    • 発表場所
      SKKU (ソウル)
    • 年月日
      2008-10-09
  • [学会発表] Computing with DNA tiling (プレナリートーク)2008

    • 著者名/発表者名
      S. Murata
    • 学会等名
      International Workshop on Natural Computing (IWNC 2008)
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] DNAタイルとその周辺(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム生体機能関連シンポジウム 若手フォーラム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] DNAタイルの自己組織化(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      村田智
    • 学会等名
      日本結晶生長学会, 第33回結晶成長討論会
    • 発表場所
      秋保温泉(仙台)
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Development of template-directed reversible DNA photocrosslinking2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Yoshimura, Genki Ozaki, Kenzo Fujimoto
    • 学会等名
      Joint Symposium of 18th International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids and 35th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2008-09-10
  • [学会発表] Self-Assembly of DNA tiles -Measurement, Simulation and Error Suppression (招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      S. Murata
    • 学会等名
      Bionano Symposium
    • 発表場所
      東工大すずかけ台
    • 年月日
      2008-05-07
  • [図書] DNAフラクタル構造体の創製, トポロジーデザイニング-新しい幾何学からはじめる物質・材料設計-2009

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 総ページ数
      433
    • 出版者
      エヌティーエス
  • [図書] DNAタイルのセルフアセンブリ, 山下一郎, 芝清隆監修, バイオナノプロセス-溶液中でナノ構造を作るウェット・ナノテクノロジーの薦め2008

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 総ページ数
      147-156
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] DNAタイル・DNAオリガミ, 自己組織化ハンドブック2008

    • 著者名/発表者名
      村田 智
    • 総ページ数
      1-4
    • 出版者
      エヌティーエス
  • [産業財産権] 核酸構造体及びその核酸構造体を用いた核酸構造物, 並びにその核酸構造物の製造方法2009

    • 発明者名
      浜田省吾, 村田 智, 林中輝雄
    • 権利者名
      国立大学法人東京工業大学
    • 産業財産権番号
      国際出願番号 PCT/JP2009/050720
    • 出願年月日
      2009-01-20
    • 外国

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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