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分子機械を組み合わせ「アメーバ型分子ロボット」を開発 〜信号分子を認識し変形機構を制御する世界初の人工分子システム〜

発表のポイント

  • 分子機械を統合制御する分子ロボットを開発しました。
  • このロボットは、DNA分子を認識してタンパク質分子モータの力伝達をON/OFFすることで、アメーバのように変形する活動状態と静止状態とが切り替えられます。
  • 微小な環境ではたらく自動制御分子システムの開発に寄与するものと期待されます。

概要

東北大学大学院生・佐藤佑介、東北大学准教授・野村 M. 慎一郎らの研究グループはDNAやタンパク質などの生体分子からなる「分子機械」を人工細胞膜内に統合し、変形機構を制御する「アメーバ型分子ロボット」を開発しました。手の届かない微小世界に人間の意思を届けるための基礎研究です。
 近年、化学や合成生物学の分野において、生体分子を材料として用い、センサ(感覚装置)やプロセッサ(計算機)・アクチュエータ(駆動装置)と呼ばれるさまざまな分子機械をつくる要素技術が確立しつつあります。分子ロボットとは、これら分子機械を統合し、協調して人間の命令どおりに動作させる制御システムです。体内などの極小かつ複雑な環境下で精密に命令通りに働くことのできるロボットの実現は、人間の可能性を大きく引き上げる技術として期待されています。
 今回開発されたアメーバ型分子ロボットは、信号を認識してアクチュエータを制御するというロボットシステムを、分子機械の統合によって実現した世界初の成果です。本成果をプラットフォームとして、今後さまざまな機能を持つ分子ロボットの開発が進むことが期待できます。将来的には、細胞レベルでの診断・治療や環境汚染のモニタリングなどへの応用が期待できます。
 これらの研究成果は2017年3月1日に、アメリカ科学技術振興協会(AAAS)刊行の科学雑誌「Science Robotics」に掲載されました。

アメーバ型分子ロボットの模式図

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

東北大学大学院工学研究科 
野村 M.慎一郎 准教授 
電話:022-795-6910 
E-mail:nomura*molbot.mech.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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