DNA反応拡散系による階層的なパターンの形成と制御および形態形成への発展

本研究はDNAの相互作用により反応拡散系を構築し，階層的なパターン形成を実現させること，そして形成させたDNAの濃度勾配パターンを形態形成に発展させ，パターン形状に応じたハイドロゲルを構築することで自己組織化による人工物の作製方法を確立することを目的としている．申請時の計画では，本年度は2年目までに構築したパターン形成技術を発展させた形態形成技術の開発を予定していた．本年度は前年度報告時点で確立したパターン形成の手法を用いた実験結果を整理し，さらにシミュレーション結果と比較した．その成果は現在学術論文としてRoyal Society of Chemistryが企画する雑誌Soft Matterへ投稿し，現在オープンアクセス論文として公開されている．また，この成果に関して複数の国際学会で報告し，研究の発展へ向けた情報収集と意見交換を行った．さらに，目標としていた形態形成手法への発展のため実験系，材料，ゲル化や拡散制御の手法等のさらなる検討とシミュレーション・実験を重ねた．結果として，拡散の制御やDNAハイドロゲルといった既存の技術との組み合わせによる発展の可能性を調査するとともに，その実証に必要な新たな検証を可能にする実験系を構築することに成功した．よって本年度は，目標としていた形態形成技術の実現はかなわなかったものの，これまでの実験結果を広く周知して情報交換と新たな手法の検討に尽力し，形態形成技術へと発展させるうえで有用となりうる研究成果が得られた．

本研究はDNAの相互作用により反応拡散系を構築し，階層的なパターン形成を実現させること，そして形成させたDNAの濃度勾配パターンを形態形成に発展させ，パターン形状に応じたハイドロゲルを構築することで自己組織化による人工物の作製方法を確立することを目的としている．申請時の計画では，本年度は2年目までに構築したパターン形成技術を発展させた形態形成技術の開発を予定していた．本年度は前年度報告時点で確立したパターン形成の手法を用いた実験結果を整理し，さらにシミュレーション結果と比較した．その成果は現在学術論文としてRoyal Society of Chemistryが企画する雑誌Soft Matterへ投稿し，現在オープンアクセス論文として公開されている．また，この成果に関して複数の国際学会で報告し，研究の発展へ向けた情報収集と意見交換を行った．さらに，目標としていた形態形成手法への発展のため実験系，材料，ゲル化や拡散制御の手法等のさらなる検討とシミュレーション・実験を重ねた．結果として，拡散の制御やDNAハイドロゲルといった既存の技術との組み合わせによる発展の可能性を調査するとともに，その実証に必要な新たな検証を可能にする実験系を構築することに成功した．よって本年度は，目標としていた形態形成技術の実現はかなわなかったものの，これまでの実験結果を広く周知して情報交換と新たな手法の検討に尽力し，形態形成技術へと発展させるうえで有用となりうる研究成果が得られた．