内部に封入された駆動源を利用して能動的に動くベシクルを利用した物質輸送系の構築

利用密封在内部的驱动源主动移动的囊泡构建质量运输系统

• 批准号: 21K03493
• 负责人: 鈴木 健太郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03493/
• 关键词: ジャイアントベシクル; ケージド化合物; 走光性; ベシクル輸送

内部に様々な溶液を封入可能な袋状の分子集合体「ジャイアントベシクル」の内部に、照射された紫外線の方向に自ら動く「走光性油滴」を封入し、この油滴の作用によってベシクル全体が能動的に駆動する「動くベシクル」の構築を目指した研究を進めている。研究二年目となる２０２２年度は、走光性油滴を封入したベシクルに紫外線を照射した際に見られるダイナミクスに関する予備的研究を行った。昨年度報告した方法で調整した、走光性油滴を内封するジャイアントベシクルを、顕微鏡観察用のプレパラートに封入し、顕微鏡ステージ上で側方からの紫外線を照射したときの変化を、位相差顕微鏡によりリアルタイム観察した。その結果、本研究の目的であるベシクルの駆動も観測されたが、それ以外に、ベシクルの破裂や、変形と言った、当初予測しなかったダイナミクスもあわせて観測された。また、顕著な変化を示さないベシクルも見られた。このようなダイナミクスの多様性を理解するために、ベシクル膜の表面電荷に着目した。ベシクル膜表面のアニオン性が低下すると共に、変化が起こる頻度は増大するが、それと同時に破裂が起こる頻度も増大した。このことから、目的とするダイナミクスを実現するには、ベシクル膜へのオレイン酸供給制御が重要であるとの知見を得た。また、昨年度に引き続き、ガラス表面に付着した走光性油滴による水相の駆動に関する研究も進め、水相に分散した微粒子を、油滴の効果によって動かせることを確認した。これは、機構は違うものの、本研究の目的の方向性と一致しており、あわせて研究を進めていきたい。

我们目前正在进行旨在建立“移动囊泡”的研究，其中包含内部各种溶液的袋形分子组件，上面封闭着“光疗法油滴”，该组件朝着辐照的紫外线射线的方向移动，并且整个囊泡由这些油滴的作用积极驱动。在2022年，研究的第二年，我们就紫外线辐射含有光乳油液滴的囊泡的动力学进行了初步研究。封闭了去年使用该方法调整的光疗法油滴的巨型囊泡被封闭在显微镜观察的准备中，并且使用相位造影显微镜实时观察到从显微镜阶段的紫外光照射时的变化。结果，还观察到了本研究的目的，囊泡的驱动也被观察到，但除此之外，还观察到了最初未预测的动力学，例如囊泡破裂和变形。另外，囊泡没有显着变化。为了了解这种动态的多样性，我们专注于囊泡膜的表面电荷。囊泡膜表面的阴离子性降低，变化的频率增加，但同时，破裂的频率增加了。这导致发现，控制对囊泡膜的油酸的供应对于实现所需的动力学很重要。此外，在去年之后，我们一直在研究粘附到玻璃表面的光乳油液滴对水相驾驶的研究，证实可以通过油滴的效果移动水相中的细颗粒。尽管这是不同的，但它与这项研究目的的方向相吻合，我们想同时进行研究。

项目成果

ケージド脂肪酸油滴が作り出すミクロ水流

由笼状脂肪酸油滴产生的微水流

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口汐音;鈴木健太郎
• 通讯作者: 鈴木健太郎

阿部真也, 藤田深里, 松尾宗征, 鈴木健太郎, 菅原正

阿部晋也、藤田深里、松尾宗荣、铃木健太郎、菅原正

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口汐音;鈴木健太郎;多重膜ベシクルの自己集合化と自己生産反応における触媒分子とDNAの影響
• 通讯作者: 多重膜ベシクルの自己集合化と自己生産反応における触媒分子とDNAの影響

研究室ホームページ

实验室主页

鎖長の異なる2種のDNAを内包するジャイアントベシクルの自己生産

含有两种不同链长 DNA 的巨型囊泡的自我生产

• 发表时间: 2022
• 作者: 阿部真也;松尾宗征;鈴木健太郎;菅原 正
• 通讯作者: 菅原 正

走光性ケージド脂肪酸油滴の運動制御

趋光笼状脂肪酸油滴的运动控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木広美;鈴木健太郎
• 通讯作者: 鈴木健太郎