Fabrication of artificial muscles from biomolecular motors and DNA origami nanostructures
利用生物分子马达和 DNA 折纸纳米结构制造人造肌肉
基本信息
- 批准号:21K04846
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 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 2023-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project was aimed at fabricating artificial muscles through fusion of biomolecular motors (microtubules, kinesin) and DNA origami nanostructures. The construction of artificial muscles consists of two phases: dynamic contraction of a global microtubule network and subsequent relaxation of the contracted network. The dynamic contraction of a global microtubule network has been achieved successfully by using microtubules, six helix bundle DNA origami nanostructures, and tetrameric kinesin linkers. Moreover, by reducing the number of kinesin motors interacting with microtubules from four to three, we are also able to slow down the kinetics of contraction of the global microtubule network significantly. However, relaxation of the contracted microtubule network has still remained a challenge. Use of a photocleavable linker DNA has facilitated relaxation of the contracted microtubule network to some extent. In future, further attempts are required to accelerate this relaxation process with an ability to repeatedly contract and relax similar to that of muscles in living organisms.
该项目旨在通过融合生物分子电动机(微管,动力学)和DNA折纸纳米结构来制造人造肌肉。人造肌肉的结构由两个阶段组成:全球微管网络的动态收缩以及随后放松合同网络。通过使用微管,六个螺旋束DNA折纸纳米结构和四聚体驱动蛋白接头,成功实现了全局微管网络的动态收缩。此外,通过将与微管相互作用的驱动蛋白电动机的数量从四个减少到三个,我们还可以显着降低全球微管网络收缩的动力学。但是,放松合同的微管网络仍然是一个挑战。使用光电连接器DNA的使用在某种程度上促进了合同的微管网络的松弛。将来,需要进一步的尝试来加速这种放松过程,具有反复收缩和放松的能力,类似于生物体中的肌肉。
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Utilization of biomolecular motors as actuators for a minimal artificial brain
利用生物分子马达作为最小人造大脑的执行器
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Chengzhi Yi;Jun Wu;Hideyuki Maekoba;Arnaud Parent;Tamio Ikehashi;Arif Md. Rashedul Kabir
- 通讯作者:Arif Md. Rashedul Kabir
Kinesin motors driven microtubule swarming triggered by UV light
- DOI:10.1038/s41428-022-00693-1
- 发表时间:2022-08
- 期刊:
- 影响因子:2.8
- 作者:Satsuki Ishii;Mousumi Akter-;Keiji Murayama;A. Kabir;H. Asanuma;K. Sada;A. Kakugo
- 通讯作者:Satsuki Ishii;Mousumi Akter-;Keiji Murayama;A. Kabir;H. Asanuma;K. Sada;A. Kakugo
Utility of biomolecular motors for a minimal artificial brain
生物分子马达在最小人造大脑中的应用
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nakazawa Hideki;Nakamura Kazuki;Osanai Hiroya;Sasaki Yuya;Koriyama Haruto;Kobayashi Yasuyuki;Enta Yoshiharu;Suzuki Yushi;Suemitsu Maki;加藤康佑,津金麻実子,篠原啓佑,沖田勉,鈴木宏明;Arif Md. Rashedul Kabir
- 通讯作者:Arif Md. Rashedul Kabir
Controlling Collective Motion of Kinesin-Driven Microtubules via Patterning of Topographic Landscapes
- DOI:10.1021/acs.nanolett.1c03952
- 发表时间:2021-12-07
- 期刊:
- 影响因子:10.8
- 作者:Araki, Shunya;Beppu, Kazusa;Maeda, Yusuke T.
- 通讯作者:Maeda, Yusuke T.
Cooperative cargo transportation by a swarm of molecular machines
- DOI:10.1126/scirobotics.abm0677
- 发表时间:2022-04-20
- 期刊:
- 影响因子:25
- 作者:Akter, M.;Keya, J. J.;Kakugo, A.
- 通讯作者:Kakugo, A.
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