生体分子モータを用いた集積型分子分離システムの構築

使用生物分子马达构建集成分子分离系统

• 批准号: 13J01305
• 负责人: 中原 佐
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01305/
• 关键词: キネシン; 微小管; microTAS; MEMS; MicroTAS; モータタンパク質

本研究は，微細加工技術を用いて作製した微小流体デバイスと生体分子モータであるキネシン-微小管の運動系を一つのチップ上に集積化し，効率的な分子操作・分離システムを構築することを目的としている．本研究で提案するシステムの有効性が実証できれば，将来は分子スケールを対象とする医化学分野への応用が期待できる．上記の研究目的に基づき，本年度は，迅速な分子輸送を実現する上で不可欠な微小管運動の速度制御について，金薄膜と励起光を用いた方法を提案した．本研究は，温度依存的な微小管運動の速度を金薄膜への励起光照射によって生じる温度変化を用いて制御した．提案する方法が温度変化による制御方法であることを実証するために，ガラス基板上に金薄膜をパターニングし，励起光のスポット径よりも小さい温度センサを作製することで，局所的な温度変化を計測した．顕微鏡下で励起光を金領域に照射した場合の温度変化は最大約10℃であり，微小管運動の速度は，初期速度に比べて約1.8倍に増加することがわかった．一方，ガラス領域に同じ条件で励起光を照射した場合，微小管の速度はほとんど変化しなかった．これは，励起光に対する金とガラスの吸光度の違いによるためだと考えられる．提案する方法とヒーターを用いた方法の温度変化に対する速度変化を計測し，それぞれの計測結果に対して求めた回帰直線の傾きを有意水準5%でt検定を行った結果，有意差はみられなかった．このことから，提案する方法は，温度に依存した速度制御であると言える．また，提案する方法は，励起光強度の切り替えによって連続的に微小管の速度を制御することが可能であり，高い制御性があることを示した．

In this study, micromachining technology is used to treat microfluidic molecules, biological molecules, microtubules, microtubule, microtubule and microtubule. In the future, molecular chemistry will be widely used in the field of medical and chemical science. The purpose of the study is to improve the purpose of the study. this year, the rapid molecular delivery technology shows that we should not owe the micro-tube speed control device, and the gold thin film excitation device should be used in the speed control system. In this study, Temperature-dependent microtubule kinetic velocity gold thin film excitation light irradiation temperature control device is used to control the temperature. it is proposed that the temperature control method should be used to control the temperature response, the temperature response of the metal film on the substrate, the temperature sensor on the substrate, the temperature sensor, the temperature sensor, the temperature sensor, The temperature change calculation of the bureau is accurate. Under the micrometer, the maximum temperature temperature of the laser beam in the optical field is about 10 ℃, the speed of the microtube is about 1.8 times higher than that of the microtube, and the initial speed is about 1.8 times higher than that of the microtube. on the one hand, the temperature field is the same as the excitation of light irradiation under the same conditions, and the speed of the microtube is sensitive to the temperature response. In order to improve the performance of the system, the proposed method is to use the temperature method to calculate the temperature of the computer, and to calculate the results of the calculation. The results show that you can get back to the level of 5% t in the straight line. The results show that you are interested in determining the performance level of 5% t, and you intend to make a difference. The proposed method, the temperature dependence, the speed control, the speed control, the light intensity, the speed of the microtubule, the speed of the microtubule.

项目成果

ナノメトリックス工学研究室ホームページ

纳米工程实验室主页

Fabrication of a Perfusable Glass Microfluidic Channel for Microtubule Manipulation using an Electric Field

使用电场制造用于微管操纵的可灌注玻璃微流体通道

• DOI: 10.1541/ieejsmas.134.64
• 发表时间: 2014
• 期刊: IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines
• 作者: Tasuku Nakahara;Naoto Isozaki ;Suguru Ando;Nagendra Kuma r Kamisetty;Hirofumi Shintaku;Hidetoshi Kotera;Ryuji Yokokawa
• 通讯作者: Ryuji Yokokawa

In situ velocity control of gliding microtubules with temperature monitoring by fluorescence excitation on a patterned gold thin film

通过图案化金薄膜上的荧光激发进行温度监测的滑动微管的原位速度控制

• DOI: 10.1088/2053-1591/1/4/045405
• 发表时间: 2014
• 期刊: Materials Research Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: Tasuku Nakahara;Junya Ikuta;Hirofumi Shintaku;Hidetoshi Kotera;Ryuji Yokokawa
• 通讯作者: Ryuji Yokokawa