バイオナノマシンによる分子通信を介した自己組織的な形態形成

生物纳米机器通过分子通讯进行自组织形态发生

• 批准号: 18KK0314
• 负责人: 中野 賢
• 金额: $ 9.24万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka City University (2021)Osaka University (2018-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0314/
• 关键词: 分子通信; バイオナノマシン; 形態形成

分子通信とは、細胞間通信に着想を得たバイオナノマシンのための通信方式である。本研究では、バイオナノマシンの集団が分子通信を介して相互作用する結果、ある種の幾何学構造を形成することを考える。形態形成における分子通信の役割を理解すること、および、形態形成におけるバイオナノマシン間の分子通信を制御することによって、形成される幾何学構造を制御することを目指す。本研究により得られる知見は、生物発生過程の理解や再生医療の発展に寄与すると考えられる。これまでに本研究では、バイオナノマシン集団の振る舞いを理解し、制御することを目標として、バイオナノマシン間の相互作用、バイオナノマシンと基質間の相互作用、基質の動体を表現するモデルを構築した。また、このモデルの評価や改良を行うための実験系を構築し、実験データを取得した。さらに、実験で取得したデータの分析、分析結果に基づくモデルの改良、コンピュータシミュレーションによる再現・予測実験を行った。2022年度には、これまでに得られた共同研究の成果を国際会議において発表した。具体的には、バイオナノマシン集団が形成する構造を2点相関関数を用いて分析した。細胞生物実験およびシミュレーションから得られたデータから、バイオナノマシン集団が最終的に形成する構造はいくつかの種類に分類できること、および、バイオナノマシン集団が最終的に形成する構造はバイオナノマシンの初期密度と空間分布に依存することがわかった。

Molecular communication and cell-to-cell communication have been developed as a communication method. This study is about the results of molecular communication, the interaction of molecules, and the formation of geometric structures. Morphogenesis, Molecular Communication, Understanding, Morphology, Morphology The molecular communication between the シンることによって, the geometric structure of the formation されるgeometric structure することを Eye finger. This research is based on the knowledge gained, the understanding of biological processes, and the development of regenerative medicine.これまでにThis researchでは、バイオナノマシン集団の Shaking danceいをUnderstandingし、Controlすることをtargetとして、バイオナInteraction between ノマシンののイオナノマシンとInteraction between substrates, matrix のkinetic body をexpression するモデルをconstruction した.また、このモデルのreview価や Improvementを行うための実験System をConstructionし、実験データをGet した.さらに、実験でGet the したデータの analysis and the analysis results に本づくモデルの开Good, コンピュータシミュレーションによるappearance·prediction実験を行った. In 2022, the results of the joint research between には and これまでに得られた will be announced at the international conference. The specific には, バイオナノマシンcollection set する structure を2-point correlation number を and いて analysis した. Cellular Biologyオナノマシン集団がFinal FormationするConstructionはいくつかのTypeにClassificationできること, および, バイオナノマシン集団がFinal に Formation するSTRUCTUREはThe initial density and spatial distribution of バイオナノマシンの depend on the することがわかった.

项目成果

がん細胞集団が作る大規模ネットワーク構造の分析

分析癌细胞群创建的大规模网络结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Nishio Kazuki;Hoshino Takahiro;中野賢
• 通讯作者: 中野賢

生体内分子通信ネットワークの理解と医療応用

了解生物分子通信网络和医学应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Aoki Hiromasa;Yamashita Misaki;Hashita Tadahiro;Iwao Takahiro;Aoyama Mineyoshi;Matsunaga Tamihide;中野賢
• 通讯作者: 中野賢

Two Point Correlation Analysis of Cancer Cell Structure Formation

癌细胞结构形成的两点相关分析

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Tsuchiya;T. Nakano and W. Tang
• 通讯作者: T. Nakano and W. Tang