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生体分子モーターの高次元集積に向け、構造情報デザインや機械的摂動などの新たなパラメーターを取り入れた能動的自己組織化法を確立することを目的としている。研究課題1) 立体構造をデザインした生体分子モーターの能動的集積法の確立：これまでに微小管の螺旋構造をデザインした生体分子モーター集積法の確立とリング状微小管集合体の作成および運動発現との運動特性解析を行ってきた。本年度は構造/機能情報の相関から非対称回転運動の発現機構を明らかにするとともに構造情報の伝達機構を解明した。2) 気/液・液/液界面を利用した生体分子モーターの能動的集積法の確立：これまでに不均一界面での生体分子モーター集積法の確立を確立するとともに顕微鏡と組み合わせたリアルタイム観察系を構築してきた。本年度は詳細な解析結果から境界条件や閉じ込め効果、誘電率や界面張力の不均一性効果を明らかにした。3) 凹凸構造可変な表面を利用した生体分子モーターの能動的集積法の確立：これまでに出一軸圧縮による表面凹凸構造や溝方向の動的変化に対する生体分子モーター運動の応答挙動について調べてきた。本年度は微小管などの剛直棒状分子がエントロピー的効果により自発的に秩序配列するとこと実証した。4) 伸展刺激を組み合わせた生体分子モーターの能動的集積法の確立：これまでに歪1mm 以上、周波数1kHz を上限とする伸展装置の設計開発を行ってきた。本年度は伸展刺激下での分子モーター集積を実現するとともに伸展歪や周波数、伸展パターンなどが生体分子モーター集合体に影響することを実証した。5) 二次元集合体を鋳型とした生体分子モーターの逐次的三次元集積法の確立：パイロット実験として課題２）で作成した二次元リング状集合体を一次鋳型とし三次元への集積が可能であることを実証してきた。本年度は更なる高次元化を目指しリング状集合体のサイズ制御を逐次的な能動的自己組織化により実現した。
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