リニア系生体分子モータを用いたナノ搬送システム

使用线性生物分子马达的纳米传输系统

• 批准号: 04J10773
• 负责人: 横川 隆司
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J10773/
• 关键词: キネシン; 微小管; ナノ搬送システム; microTAS; MEMS; モータタンパク

生体分子モータの一つである,キネシンと微小管を利用したナノ搬送システムの製作を試みてきた.生体内においてキネシンは微小管上を動くことによって生体内物質を搬送している.このようなシステムを人工的に再構築して,マイクロ・ナノスケールの物体搬送に使用するのが本研究の目的である.代表的なトップダウン技術である半導体マイクロマシーニングにより微小流体システムを製作し,キネシンと微小管を導入して搬送に用いる.このシステム構築のための要素技術として重要な,人工物の搬送,キネシンモータの駆動・停止制御,微小管の極性配向・固定による物体搬送方向の制御技術などを確立した.ここで重要なことは,遺伝子操作などによる生化学的なボトムアップ手法だけではなく,工学的なトップダウン手法を組み合わせることで生体分子モータを工学的に応用する手法を開発したことである.例えば,微小管の配向技術については以下のように行った.グライディングアッセイにより微小管を微小流体チャネル内で動かす.この際に,ポンプによってバッファ流速を与え微小管の極性を配向し,化学的にチャネル内に固定した.この上でキネシンを付加したビーズを動かすと,約97%のビーズが一方向に動くことを確認できた.このように微小管を配向・固定したチャネルを複数組み合わせることができれば,生体分子モータによって物体を搬送するシステムを構築することができる.今後はより複雑な流体デバイスをマイクロマシーニングにより製作し,その中での搬送を実現したいと考えている.これによって,例えば目的の分子を数分子だけ搬送することも将来可能になると考えている.

Biological molecules are used in the production of microtubes. In vivo, the material in the organism is transported through the tiny tubes. The purpose of this study is to reconstruct the artificial structure of the system and use it in object transportation. Representative of the semiconductor technology, the production of micro-fluid systems, the introduction of micro-tubes and the transportation of micro-tubes The key elements of the system construction technology are important, and the control technology of the object transportation direction is established. This is an important part of genetic manipulation. Biochemistry is the most important part of genetic manipulation. Engineering is the most important part of genetic manipulation. For example, the alignment technology of micro tubes is not the same as the following. The micro-tube is a micro-fluid. In this case, the flow rate and polarity of the microtube are aligned, and the chemical growth is fixed. About 97% of the visitors were confirmed to have moved in one direction. The micro-tubes are aligned, fixed, and assembled in multiple groups, and the molecules of living organisms are transported. In the future, the transfer of the fluid will be completed. For example, the number of molecules in the target molecule can be transferred to the future.

项目成果

Ultra-smooth glass channels for bioassay with motor proteins

• DOI: 10.1039/b409223f
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: ANALYST
• 影响因子: 4.2
• 作者: Yokokawa, R;Takeuchi, S;Fujita, H
• 通讯作者: Fujita, H

Unidirectional transport of kinesin-coated beads on microtubules oriented in a microfluidic device

微流体装置中微管上驱动蛋白包被的珠子的单向运输

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nano Letters Vol.4
• 作者: R.Yokokawa;S.Takeuchi;T.Kon;M.Nishiura;K.Sutoh;H.Fujita
• 通讯作者: H.Fujita

Hybrid Nano Transport System by Biomolecular Linear Motors

生物分子线性电机混合纳米传输系统

• 发表时间: 2004
• 期刊: IEEE/ASME J.Microelectromech.Syst. vol.13
• 作者: Yokokawa;R.;Takeuchi;S.;Kon;T.;Nishiura;M.;Ohkura;R.;Edamatsu;M.;Sutoh;K.;Fujita;H.
• 通讯作者: H.