生体界面機能の体系的解明によるナノバイオ・微粒子ナノテクノロジー融合学理の創出

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生体およびその代謝物などが有する多種多様な機能の様々な分野への応用を目的に、バイオ、微粒子、医薬、材料等の分野で活躍する化学工学系研究者の連携により、主に以下の観点から調査・研究を行い、ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合による総合的なナノスケール物質の挙動制御等に関する学理の確立を試みた。(1)バイオ分子界面機能の評価・解析ツールの構築、バイオイメージング(2)生体界面やDNAなど生体起源物質の構造制御および機能発現因子のニューラルネット等を用いた体系的解析(3)バイオナノブロックのアセンブリー技術とそれを組み合わせたナノ粒子等の挙動・配列制御(4)バイオ分子の基盤的応用的知識情報の集積化とナノバイオテクノロジーの知識の構造化。こうしたバイオナノテクノロジーの基本学理に基づいた応用展開は、大きく分けて(1)医療・健康・福祉等の分野へのナノテクノロジー成果の応用、(2)生体およびその関連物質・バイオ分子の機能を応用した新たなデバイス等製造プロセスの確立、の二種類の動向がある。前者については、医療機器、診断法などにナノテクノロジーの成果を比較的容易に利用可能で、化粧品なども含め、米国を中心に開発競争が行われている。この分野への応用では医工連携が重要であり、本調査研究では、バイオイメージング学会との共同を進め、下記で述べるようなシンポジウム、講演会の共同開催を推進した。後者のバイオ機能を利用したデバイス、材料への応用は、ひとつのアイデアだけでは実用化するのが困難で、基礎的な研究をベースにした何段階ものプロセス工学的アプローチが必要である。例えば、DNAを用いた基板上へのナノ回路作製技術を確立するには、DNAの基板上への高速パターニング、DNA上へのナノ粒子の選択的被覆、粒子の接合による回路化など、様々な技術基盤を確立する必要があり、本調査研究では、様々な応用展開を考えた場合、その技術の確立に必要な技術課題の抽出と現状を調査し、文科省、厚労省科学研究費等への申請を行った。以上の観点から、以下の2回の全体会議、幹事会および3度の公開シンポジウム、講演会を開催し、本企画調査内容に関する徹底討議と成果の公表を、化学工学会、バイオイメージング学会との連携により実施した。・6月14,15日 第一回全体会議、各メンバーの研究内容交流と調査研究テーマの具体化質疑(福岡・KKR博多)・9月10,11日 「ナノとバイオの融合学理構築、産業基盤形成」シンポジウム (化学工学会、バイオイメージング学会共催、松島・大観荘)・10月4日 幹事会(京都・京阪ホテル会議室)・1月8,9日 「ナノとバイオイメージングの融合と医用への展開」シンポジウム(東京・国立感染症研究所)・2月2,3日 「ナノバイオテクノロジーの最前線」シンポジウム(東京・東大山上会館)、2日午前、全体会議を開催