サイエンスゼロで放送されます

3月1日(日)NHK Eテレ午後11:30~0:00放送(再放送8日午前11:00)
サイエンスゼロ
関西大学 葛谷明紀先生のDNAオリガミについて、また小長谷先生の取材が放送されます。

「極小スケールの“ものづくり大革命”DNAオリガミ」
ウイルスと同サイズの極小ロボットを作る新技術「DNAオリガミ」が急速に発展している。遺伝情報を伝える記録媒体のイメージが強いDNAだが、直径わずか2ナノメートルの“ヒモ”として利用、編み物のように自由自在に形を作ることができるという。DNAを「材料」として使う新発想。医療応用を目指すロボットも実現、がん治療に期待されている。一方、“生命の設計図”でもあるDNAを使う技術に倫理的な議論も始まった。
https://www4.nhk.or.jp/zero/

東工大プレス発表
https://www.titech.ac.jp/news/2020/046327.html

北海道大学の角五彰准教授, 井上大介研究員,東京工業大学の小長谷明彦教授, Greg Gutmann助教らの論文がACS Nano誌の表紙(Supplemental Cover)に選ばれました

北海道大学の角五彰准教授, 井上大介研究員,東京工業大学の小長谷明彦教授, Greg Gutmann助教らの論文がACS Nano誌の表紙(Supplemental Cover)に選ばれました。

https://pubs.acs.org/toc/ancac3/13/11

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b01450

鳥取大学松浦教授、稲葉助教・北海道大学角五准教授らの研究成果が「月刊化学」で紹介されました。

月刊化学2019年10月号に、「微小管内部に結合するペプチド開発」の研究が解説記事として掲載されました。

『化学』2019年10月号

世界初、『分子機械の集団運動制御』に関する研究がアメリカ化学会刊行ACS Nano誌に掲載されました。

北海道大学の角五彰准教授, 井上大介研究員,東京工業大学の小長谷明彦教授, Greg Gutmann助教らの研究グループは,自走する約1億個の分子機械の集団運動を,単純な物理刺激で制御することに成功しました。本成果はアメリカ化学会刊行ACS Nano誌に掲載されています。

Daisuke Inoue, Greg Gutmann, Takahiro Nitta, Arif Md. Rashedul Kabir, Akihiko Konagaya, Kiyotaka Tokuraku, Kazuki Sada, Henry Hess, Akira Kakugo, “Adaptation of Patterns of Motile Filaments under Dynamic Boundary Conditions” ACS Nano, Article ASAP DOI: 10.1021/acsnano.9b01450

プレス記事

北海道大学記事:分子機械の集団運動制御に世界で初めて成功~省エネルギーな小型デバイスの実現に大きく前進~(理学研究院 准教授 角五 彰)

PRESS RELEASE 2019/10/08

東京工業大学 瀧ノ上准教授・石川研究員,東京農工大学 川野准教授,東北大学 鈴木助教,東京大学 柳澤准教授,京都大学 遠藤准教授らの共同研究の成果が Angewandte Chemie に掲載されました

DNAオリガミによる人工細胞微小カプセルの開発に成功

東京工業大学 情報理工学院の瀧ノ上正浩准教授、石川大輔研究員(現首都大学東京)、東北大学の鈴木勇輝助教、東京農工大学の川野竜司准教授、東京大学 大学院総合文化研究科の柳澤実穂准教授、京都大学の遠藤政幸准教授らの研究グループは、DNAオリガミで作製したDNAナノプレートによって細胞膜を模倣した、人工細胞(微小カプセル)の開発に世界で初めて成功した。
・DNAオリガミによるナノプレートで細胞膜を模倣した、人工細胞としての微小カプセルを開発
・人工的なイオンチャネルを形成させ、微小カプセル間のイオンの輸送に成功
・分子コンピュータ/分子センサーを搭載した分子ロボットや、人工ニューラルネットワーク、高機能薬剤送達などへの応用に期待

https://www.titech.ac.jp/news/2019/045134.html

Daisuke Ishikawa, Yuki Suzuki, Chikako Kurokawa, Masayuki Ohara, Misato Tsuchiya, Masamune Morita, Miho Yanagisawa, Masayuki Endo, Ryuji Kawano, *Masahiro Takinoue, “DNA Origami Nanoplate-Based Emulsion with Designed Nanopore Function”, Angew. Chem. Int. Ed., in press (2019). DOI: 10.1002/anie.201908392

BIOMOD日本大会結果

8/31(土)、東京大学駒場リサーチキャンパスにおいて、BIOMOD日本大会2019を開催しました。
参加人数は学生30名、教員16名でした。

webページと口頭発表を採点した結果、4つの学生チームの順位は以下の通りとなりました。
1位:TEAM TOKYO
2位:Team Sendai
3位:YOKABAIO
4位:TEAM KANSAI

日本大会で得られた経験・教員からのフィードバックをもとに、サンフランシスコ大会ではさらに活躍してもらいたいと思います。

 

CBI年次大会「分子ロボット倫理シンポジウム2019」市民講座

CBI年次大会  分子ロボット倫理シンポジウム2019 (市民講座)
環境対策における分子ロボットの倫理問題について

開催主旨:「効率重視」から「持続性重視」へ。科学技術の根本思想が、今、大きく転換しようとしています。化学肥料や農薬を用いた現代農業は、微生物、草、昆虫、動物の共生がもたらす炭素の循環を分断し、大地の疲弊しいては大気中の二酸化炭素やメタンガスの増加による地球温暖化の要因の一つとなっています。このような環境問題を解決するアプローチの一つとして、持続可能な開発目標(SDGs)の視点から、土壌細菌や植物による土壌への炭素貯留および生命を中心とした炭素循環による地球に易しい「循環共生圏農工業」が提唱されています。本シンポジウムでは、この生命を中心とした炭素循環における「分子ロボット」の可能性ならびに倫理的諸問題について議論します。
日時: 2019年10月23日(水)14:30 – 18:00 (13:30 受付開始)
場所: 東京都江戸川区タワーホール船堀 小ホール(5F)
主催: 分子ロボット倫理研究会
協賛: 情報計算化学生物(CBI)学会/東京工業大学循環共生圏農工業研究推進体

<<プログラム>>

第1部 14:30-16:00 循環共生圏農工業による環境対策
白戸康人 (農研機構,温暖化研究統括監)
「土壌への炭素貯留~持続的食料生産と気候変動緩和の両立」
山村雅幸 (情報理工学院, 教授)
「メタゲノム解析に基づく環境介入の倫理的課題 」
小長谷明彦 (情報理工学院, 教授)
「分子ロボットの倫理問題:循環共生圏農工業への展開」

休憩 16:00-16:30

第2部 16:30-18:00 農業の実際と環境問題における分子ロボット倫理
石川智久 (NPO法人地方再興・個別化医療支援, 理事長)
「元・医科学研究者による農業の実践」
河原直人 (九州大学, 特任講師)
「分子ロボット技術の研究開発ガイドライン策定のための論点」
パネル討論 「環境対策における分子ロボットの倫理問題」
モデレータ: 標葉隆馬(成城大学, 准教授)
パネリスト:  白戸康人, 山村雅幸, 小長谷明彦, 石川智久, 河原直人

講演会参加費: 無料(当日受付可、どなたでもご参加頂けます。)
分子ロボット倫理研究会URL: (https://molecular-robot-ethics.org/jp/)
循環共生圏農工業研究推進体URL: (https://symbiotic-ecosystems.info/)
お問い合わせ:   TEL:045-924-5654

BIOMOD 日本大会 2019 開催のお知らせ(8/26更新)

10月末にサンフランシスコで開かれるBIOMODジャンボリーの関連イベントとして、8月末にBIOMOD日本大会を行います。ウェブページの準備や発表練習の機会として活用してください。審査員からのフィードバックをもとに、サンフランシスコ大会で活躍できることを期待します。また、日本のチームは日本大会の成績に応じてトラベルアワードが支給されます。詳しくは以下の情報を参照してください。当日のプログラムおよび各チームのアブストラクト・Webページが公開されました。
As a related event of BIOMOD jamboree at San Francisco in the end of October, BIOMOD Japan Meeting takes place in the end of August. Please use it as an opportunity to prepare a webpage and practice oral presentation. Taking the feedback from judges, we hope you can do your best at the jamboree in San Francisco. Depending on the ranking of Japan meeting, Japanese teams are eligible for travel award. Please look the following detail information.
・名称(Name):BIOMOD日本大会2019 (BIOMOD Japan Meeting 2019)
・日付(Date):8月31日土曜日(31st of August, Saturday)
・時間(Time):14:30-17:25
・場所(Place):東京大学生産技術研究所 (Institute of Industrial Science, The University of Tokyo)
・会場(Room):S棟プレゼンテーションルーム (Presentation room, S building)

https://goo.gl/maps/8zVge7DLNoADqLJ59
https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/ja/access/
https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/en/access/

・主催(Sponsorship):SICE知能分子ロボティクス調査研究会 (The SICE research committee for Intelligent Molecular Robotics)
・共催(Co-sponsorship):JST分子ロボット倫理研究会(SIG Molecular Robotics Ethics, JST)
・共催(Co-sponsorship):東京大学生産技術研究所 藤井研究室 (Applied Microfluidic Systems Lab, The University of Tokyo)
・参加資格(Who can join)
BIOMOD日本大会2019には、サンフランシスコ大会に出場予定、あるいはウェイティングリストに申し込んだチームが参加することができます。
Teams who are participating the jamboree at San Francisco or in the waiting list can join the BIOMOD Japan Meeting.
登録費、参加費(Registration fee, participation fee):無料(Free)
会場までは自費で来てください。
懇親会には参加費がかかります。
Please come to the conference place at your own expense.
Social gathering costs some money.
・締切(Deadlines)
7/19(金)(19th of July, Friday):エントリー締め切り (Entry due)
8/17(土)(17th of August, Saturday) 23:59: アブストラクト締め切り(Abstract due)
8/24(土)(24th of August, Saturday)23:59 :ウェブページ締め切り(Webpage due)
8/28(水)(28th of August, Wednesday)23:59 :ELSI締め切り(ELSI due)

8/31スケジュール(予定)(Schedule of 31st of August)
113:30-14:30 設営、プロジェクター確認(Prepare, check projector)
14:30-14:33 中茎先生、挨拶(Greeting from prof. Nakakuki)
14:33-14:36 藤井先生、挨拶 (Greeting from prof. Fuji)
14:36-14:40 ルール説明(Rule)
14:40-15:05 関西大(TEAM KANSAI)
15:05-15:30 東大(TEAM TOKYO)
15:30-15:45 休憩(Break)
15:45-16:10 東北大(Team Sendai)
16:10-16:35 九工大(YOKABAIO)
16:35-16:40 集合写真(Group photo)
16:40-16:55 休憩(Break)
16:55-17:15 小長谷先生、ELSI(ELSI from prof. Konagaya)
17:15-17:25 表彰式(Awards)
17:25-17:30 村田先生、総評(Closing remarks from prof. Murata)
17:30- 解散(End)
18:00- 懇親会(Social gathering)
アーペ(生産技術研究所内にあるレストラン)
当日チームごとに懇親会参加者の懇親会費を集金します。
教員と学生が同じ会場で合同で行います。
Ape (Restaurant in the campus of Institute of Industrial Science)
We collect fee of the social gathering from each team at the conference.
Both faculty mentors and students gather to the same restaurant.

・8/31(土)は、駒場リサーチキャンパス(東京大学生産技術研究所)の東門は施錠されており、正門からしか入れません。
ご注意ください。
On 31st of August (Sat.), only the main entrance of Komaba research campus (the Institute of Industrial Science, The University of Tokyo) is open, and the east entrance is closed.
Please be careful.

・エントリーは、以下の情報を締め切りまでに川又に送ってください。
Send the following entry information to Kawamata before the deadline.
チーム名(英語)
Name of the team
学生代表氏名、メールアドレス
Name and mail address of the student leader
教員氏名、メールアドレス
Name and mail address of the faculty mentor
学生メンター氏名、メールアドレス(もしいれば)
Name and mail address of the graduate student mentor (if any)
発表順番などの希望(やむを得ない事情があれば)
Request of the order to present (if you have any unavoidable reason)

・アブストラクトは締め切りまでに川又に送ってください。
英語150ワード以内。
Send the abstract to Kawamata before the deadline.
150 words max in English.

・ウェブページは、URLを8/24の締め切りまでに川又に送り、その後は以下のELSIの情報を除いて編集しないこと。
Send the URL of the webpage to Kawamata before the deadline of 24th of August, and do not edit it except the ELSI information (see below) after that.
ウェブページには、英語のELSI(Ethical, Legal, and Social Implications)の情報を、8/28の締め切りまでに追加してください。以下のトラベルアワードのために必要です。
Add the information of ELSI (Ethical, Legal, and Social Implications) to the webpage before the deadline of 28th of August. It is necessary for the travel award (see below).

・日本チームは順位に応じてトラベルアワードを贈呈します。
Japanese teams are eligible for travel award depending on their ranking.
1位:3名分旅費相当 (1st place : flight cost of around three students)
2位:2名分旅費相当 (2nd place : flight cost of around two students)
3位:1名分旅費相当 (3rd place : flight cost of around one student)
4位:1名分旅費相当 (4th place : flight cost of around one student)
上限額および条件あり。
Note that there is an upper limit and conditions.

・口頭発表・質疑応答(Oral presentation and question and answer):25分(25 minutes)
発表10分、質疑応答14分、交代1分
10 minutes of presentation, 14 minutes of question and answer, 1 minute for changing

・審査員はBIOMODと同じポイント制度に従い、ウェブページと口頭発表を採点します。
Judges use the same point system of BIOMOD competition to evaluate the webpage and the oral presentation.
http://biomod.net/judging/

・審査員は8/30(金)までにウェブページの採点結果を川又に送ってください。
Judges send their scores of the webpage to Kawamata before 30th of August (Friday).

・審査員は8/31(土)発表終了後、休憩時間に口頭発表の採点結果を川又に送ってください。
Judges send their scores of the oral presentation to Kawamata during the break after the presentation on 31st of August (Saturday).

・川又のメールアドレス(Mail address of Kawamata): kawamata[at]molbot.mech.tohoku.ac.jp

プログラムオーガナイザー(Program organizer):川又 生吹 (Ibuki Kawamata)
ローカルオーガナイザー(Local organizer):奥村 周 (Shu Okumura)、Anthony Genot

アブストラクト(Abstract)・Webページ
関西大学(TEAM KANSAI)”https://biomod2019.wixsite.com/kansai-univ”
In recent years, DNA Origami is attracting attention. It is an innovative technology that allows free design and creation of desired nanoscale structures. DNA Origami is expected to be applied to various purposes such as molecular robots. One interesting example of molecular robots is “Nanocars”.
Here, we propose a Nanocar made with DNA Origami technique. First, we designed DNA sequence for one-wheeled car body and will make DNA Origami based on this design. Next, two of the car bodies will be connected by appropriate staple strands to create “DNA Origami Bicycle”. Finally, staple strands with azobenzene moieties will be introduced to crosslink the tire and shaft. With this azobenzene-tethered DNA, formation and dissociation of a DNA duplex can be reversibly photo-regulated by cis–trans isomerization of the azobenzene. By using this mechanism, we can achive control of driving.
In the future, we will challenge car racing by DNA nanocar.

東大(TEAM TOKYO)”https://biomodtokyo2019.github.io/wiki/”
Swarm Robotics consists of simple robots and their communication system, and it is gathering attention for its flexibility and adaptability to environment which cannot be achieved by one robot.
Here, we aim to achieve nano-scale swarm robot systems with two components: 1. reaction fields derived from ON-OFF DNA concentration condition using polymerase, exonuclease and nickase 2. swarm robots consist of beads with DNA strands which react the DNA concentration situations. The behavior of swarm robots involves the aggregation of DNA-modified beads by a linker DNA which is synthesized only when the field DNA is ON.
The strong points in our project are simplification and downsizing of high sensing technology in a moderate condition by a bottom-up approach.
These can be applied to molecular sensing such as visualization and simplification in medical examinations.

東北大(Team Sendai)”https://teamsendai2019biomod.github.io/HelloGit/”
A recent study has succeeded in making 100 times-swelling hydrogel by DNA-crosslinked acrylamide in which the crosslink extends linearly by incorporating DNA hairpins through Hybridization Chain Reaction (HCR).
Although the method achieved an extraordinary swelling rate, the gel cannot shrink.
It just stops swelling when it runs out of DNA hairpins.
Here, we propose a novel design of DNA-linked hydrogel that can not only extend but shrink, like a muscle fiber. In the above swelling gel by HCR, hairpin DNAs are incorporated at one end of linking complex which allows linear elongation of the crosslink. Based on the same design, we add a novel shrinking mechanism which removes DNA from the other end of the complex. We call it “reverse hybridization chain reaction(RHCR)” .
In the future, our DNA hydrogel muscle may contribute to the development of highly designable metamorphic robots.

九工大(YOKABAIO)”https://yokabio2019.github.io/Web/Home/Home.html”
Enzymes are essential substance for all living. For example, the reason why we can take in nutrients through meals is that what we take in from the mouth is broken down by an enzymatic reaction and can be absorbed. If we don’t have any enzymes, we can’t get nutrients.
However, enzymes have some weak points. The one is not to happen frequently enzyme reaction because active center is so small compared the size of enzyme molecule. We came up with a new machine that does the activity like active center of enzymes increased responding. The way is using two DNA origami connected each other on a side. The one is bound a substrate and the other is bound a catalyst, and the two molecules react forcibly by folded two DNA origami. We dream this machine can make two molecules they aren’t specific each other react effectively.

鳥取大学 稲葉助教、松浦教授・北海道大学角五准教授らの論文が Chemical Communications 誌の表紙に選ばれました

鳥取大学の稲葉助教、松浦教授の論文が”Chemical Communications”誌のカバーで採用されました。北大の角五准教授らとの共同研究です。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cc/c9cc90336d#!divAbstract

分子ロボットを環境問題に適用するキックオフシンポジウムが開催されます(2019年8月19日、東工大大岡山キャンパス蔵前会館)

東京工業大学で「循環共生圏農工業研究推進体」キックオフシンポジウムが開催されます。参加費無料なので奮ってご参加ください。

8月19日キックオフシンポジウムPDF

キックオフシンポジウム事前登録

東京工業大学「循環共生圏農工業研究推進体」キックオフシンポジウム
主催 東京工業大学循環共生圏農工業研究推進体
協賛 情報計算化学生物( CBI) 学会
開催趣旨:
世界の「生産性至上主義」による搾取(収奪)型近代文明・農業科学」は「環境土壌汚染・土壌機能の低下・地球環境(生態系)物質循環系の破壊」、すなわち、「地球温暖化と生物多様性減少」の二大環境問題の根源の一つとなっている。この問題を解決するために、「循環共生圏農工業研究推進体」は東京工業大学の最先端科学技術を領域横断的に総動員し、畜産・畑作複合体をモデル とした SDGs 時代の循環型農業の基盤技術および社会制度設計を確立する。

日時:2019 年 8 月 19 日(月) 13:30-18:00   (12:30 受付開始)
場所: 東京工業大学大岡山キャンパス蔵前会館
プログラム:
開会挨拶
13:30 –
(推進体代表挨拶)  山村雅幸情報理工学院教授
(来賓挨拶)              原田義昭環境大臣
(本学関係者挨拶 ) 益一哉学長

基調講演
川又孝太郎(環境省,環境計画課長)
「地域循環共生圏の創造ー日本発の脱炭素化・SDGs 構想ー」
白戸康人(農研機構,温暖化研究統括監)
「土壌への炭素貯留~持続的食料生産と気候変動緩和の両立」
西田武弘(帯広畜産大学,教授)
「反芻家畜のメタン抑制による地球温暖化対策」

東工大循環共生圏農工業関連研究紹介
和地正明(生命理工学院, 教授)
「土と微生物と植物」
山本直之(生命理工学院, 教授)
「微生物による家畜、牧草、土壌の改善」
山村雅幸(情報理工学院, 教授)
「循環共生圏農工業におけるメタゲノム解析 」
小長谷明彦(情報理工学院, 教授)
「分子ロボットの過去・現在・未来:循環共生圏農工業への展開」
瀧ノ上正浩(情報理工学院, 准教授)
「循環共生圏農工業におけるナノ・マイクロ生体分子ロボットの可能性」
室町泰徳(環境・社会理工学院, 准教授)
「気候変動時代の都市地域計画」
吉本護(物質理工学院, 教授)
「ナノテクX 光 X 物質のコラボによる自然共生サイクルのための新機能材料
の創製」
三平満司(工学院, 教授)
「サイバーフィジカルシステム考-ある制御屋のつぶやきー」

閉会挨拶 17:55 18:00

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