【研究分野】知能ロボティクス

【研究領域課題番号】26280097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 / 自己組織化 / ゲル / エマルション / 動的自己組織化 / DNA

【研究成果の概要】

本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サイズ分子ロボットへのバイオ機能の付与や，細胞サイズマイクロ粒子の集団的自発運動の実験と理論解析にも成功した．これらを通し，細胞サイズ分子ロボットに動的な運動・機能などを実現する基礎を築いた．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)

【研究分野】生命・健康・医療情報学

【研究領域課題番号】26540150 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

人工細胞モデル / マイクロ・ナノデバイス / 非平衡 / 非線形 / マイクロフルイディクス / エマルション

【研究成果の概要】

本研究では，人工細胞膜小胞の生成，人工細胞小胞内での化学反応の制御，人工細胞小胞同士の相互作用に関して，制御システムのためのマイクロ流体デバイスの構築を行った．人工細胞膜小胞の生成では，遠心キャピラリデバイスという単純な仕組みによって細胞サイズの人工細胞膜小胞（リポソーム）を生成できることを示した．化学反応の制御では，油中水滴の融合と分裂現象をコンピュータで制御することによって，物質の流入出を制御し，代謝のモデルとしての化学リズム反応の制御に成功した．このような人工細胞小胞の融合分裂を用いた，物質交換による相互作用（分子情報通信）の手法の開発も行った．

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)