Swimming vesicle driven by artificial flagella

由人工鞭毛驱动的游泳囊泡

• 批准号: 23654146
• 负责人: IMAI Masayuki
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University (2012)Ochanomizu University (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23654146/
• 关键词: 生命現象の物理; 自己駆動; 螺旋運動; ベシクル; オレイン酸; 化学刺激; chemophoresis; 人工鞭毛; pH; 走化性; マイクロインジェクション; 国際研究者交流

In the living cellular systems, in order to propel the entities the chemical energy supplied through the medium is transformed to the mechanical energy using a various types of chemical engines. In this research we have investigated the mechanisms of prototypes of the chemical engines from the following two points of view; 1) screw motion of tubular vesicle triggered by chemical stimuli, and 2) asymmetry of the surface energy of vesicle triggered by chemical stimuli. For the former mechanism, we succeeded to reproduce the screw motion of fatty acid vesicles and for the latter mechanism, we found so-called chemophoresis (chemotaxis) of vesicles where neutral vesicles swim toward the source of the chemical stimulus.

在活细胞系统中，为了推动实体，通过介质提供的化学能使用各种类型的化学发动机转化为机械能。在本研究中，我们从以下两个角度研究了化学发动机原型的机制：1）由化学刺激触发的管状囊泡的螺旋运动，以及2）由化学刺激触发的囊泡表面能的不对称性。对于前一种机制，我们成功地再现了脂肪酸囊泡的螺旋运动，对于后一种机制，我们发现了所谓的囊泡的化学泳动（趋化性），其中中性囊泡游向化学刺激源。

项目成果

Lipid Membrane Deformation in Response to a Local pH Modification

局部 pH 值变化引起的脂质膜变形

• 发表时间: 2012
• 作者: A.-F. Bitbol;N. Puff;Y. Sakuma;M. Imai;J.-B. Fournier and M. Angelova
• 通讯作者: J.-B. Fournier and M. Angelova

中性リン脂質ベシクルの化学駆動

中性磷脂囊泡的化学驱动

• 发表时间: 2013
• 作者: 高峰愛子;塩塚梨貴;前田はるか;兒玉篤治,佐久間由香,今井正幸,川勝年洋
• 通讯作者: 兒玉篤治,佐久間由香,今井正幸,川勝年洋

東北大学大学院理学研究科物理学専攻ソフトマター・生物物理研究室

东北大学理学研究科物理系软物质与生物物理实验室

Vesicle Dynamics Triggered by Chemical Stimuli

化学刺激触发的囊泡动力学

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Imai;A. Kodama;Y. Sakuma and T.
• 通讯作者: Y. Sakuma and T.