Biomod/2012/TeamSendai/Idea

   <title>Team Sendai Top</title>
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/* Main menu */

menu

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menu li

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menu a

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menu li:hover > a

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html #menu li a:hover /* IE6 */

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menu li:hover > ul

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/* Sub-menu */

menu ul

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menu ul ul

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menu ul li

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}

menu ul li:last-child

{

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}

menu ul a

{

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html #menu ul a /* IE6 */

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first-child+html #menu ul a /* IE7 */

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menu ul a:hover

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menu ul li:first-child > a

{

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}

menu ul li:first-child > a:after

{

   content: '';
   position: absolute;
   left: 30px;
   top: -8px;
   width: 0;
   height: 0;
   border-left: 5px solid transparent;
   border-right: 5px solid transparent;
   border-bottom: 8px solid #444;

}

menu ul ul li:first-child a:after

{

   left: -8px;
   top: 12px;
   width: 0;
   height: 0;
   border-left: 0;	
   border-bottom: 5px solid transparent;
   border-top: 5px solid transparent;
   border-right: 8px solid #444;

}

menu ul li:first-child a:hover:after

{

   border-bottom-color: #04acec;

}

menu ul ul li:first-child a:hover:after

{

   border-right-color: #04acec; 
   border-bottom-color: transparent;

}

menu ul li:last-child > a

{

   -moz-border-radius: 0 0 5px 5px;
   border-radius: 0 0 5px 5px;

}

/* Clear floated elements */

menu:after

{ visibility: hidden; display: block; font-size: 0; content: " "; clear: both; height: 0; }

html #menu { zoom: 1; } /* IE6 */
first-child+html #menu { zoom: 1; } /* IE7 */

</style> </head>

<ul id="menu"> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/FinalTop#">Top</a></li> <li> <a href="#">Project</a> <ul> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Idea">Idea</a> </li> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Simulation">Simulation</a> </li> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Design">Design</a> </li> </ul> </li> <li> <a href="#">Experiment</a> <ul> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Result">Result</a> <ul> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Result#Porter">Porter</a> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Result#Cylinder">Cylinder</a> </li> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Result# Vesicle">Vesicle</a> </li> </ul> <li><a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Method">Method</a> </li> </ul> </li> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Diary">Diary</a> </li> <li> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendai/Team ">Team</a> </li> </ul>

<h1>Motivation</h1> <p> 細胞の内外で自由に物質をやり取りできるようになるデバイスがあれば、DDSに代表される物質輸送のみならず、細胞を殺さずして内容物を取り出すことによって、細胞の状態を診断したり、有用な物質を細胞の寿命が尽きるまで半永久的に取り出すことが可能となるだろう。</br> これまでに多くの人工チャネルが開発されてきた。私たちはさらにそれらを発展させ、上記のような未来に近づきたい。 </p>

<h1>Idea</h1> <p> 上記のような未来を達成するために、濃度勾配を主な原動力とした物質の移動では限界があると考えた。それでは移動させる物質の選定を細かに設定することができない（何で選定しなければいけない？）。幸いなことに、我々の手元には極めて高い選択性を持つ生体分子であるDNAという武器がある。DNAを用いて物質を選定しつつ、移動させることは可能なように思える。移動させる方向へ向かって、目標とする生体分子と相補的な部分が徐々に増えていくようにDNAの一本鎖を並べておけば、DNAスパイダーのように目標分子は進んで行ってくれるであろう。さらに、目標分子と一部は同じ配列を持つが全く違う分子がこの一本鎖DNAのカスケードに乗ったとしても、どこか途中でカスケードとの結合が弱まって、カスケードから弾かれてくれるのではないだろうか。つまり、選択性が生まれるのである。</br> 上記のように一本鎖DNAのカスケードのよって物質を移動させる場合、現在のような平面構造に近いチャネルでは、それができない。そこで我々は筒(cylinder)状の構造物を作り、その中に一本鎖DNAのカスケードを生やすことにした。また、それに伴って、筒状構造体を細胞膜に貫通させる方法を考えなければならない。 </p>

<h1>Project</h1> <p> 上記<Idea>をまとめると、我々が今回のプロジェクトで成すべきことは次の3つである。</br> 1. 物質輸送の原動力となる一本鎖DNAのカスケードの設計</br> 2. その一本鎖DNAのカスケードの足場となり、物質の通り道となる筒状構造体の設計</br> 3. その筒状構造体を細胞膜(membrane=vesicle)に貫通させる方法の模索</br> よってプロジェクトをこの三つに分け、連携を取りながらプロジェクトを進めていった。</br> 一本鎖DNAのカスケードは物質を運ぶための機構であるためPorterと名付けた。筒状構造体はDNAオリガミによって作り、その形状からCylinderと呼ぶことにする。細胞膜を貫通させることを目的とするチームは細胞膜を扱うため、Vesicleと名付けた。</br> これら三つのプロジェクトが成功すると、細胞の内外を自由に物質輸送するための門が開ける。よって、このプロジェクト全体の名前は"Project Cell Gate"である。 </p>

<h1>Porter</h1> <img src="http://openwetware.org/images/4/45/Suceed.gif" width="350px" height="250px" align="right"> <p> 右図が我々の考える一本鎖DNAのカスケードによる標的分子の移動である。まず、入り口部分についた一本鎖DNAに標的分子が結合する。このDNA分子は設計上、このカスケードの中で最も標的分子との結合が弱い。出口側に向かうほど、結合の強い配列が並ぶように設計することで、ターゲットはカスケードと次々と結合を繰り返し、奥へと進んでいく。もっとも奥へ行ったところで、最後のカスケードの配列よりもさらに標的分子よりも相補的な配列をもつ一本鎖DNAを添加しておけば、標的分子は筒を通って出ていくはずである。</br> ここで問題となるのはCylinderをDNAオリガミによって製作することにしたために、DNAの持つマイナスチャージによって、電荷を持った分子が筒内を通り抜けにくいと予想されることである。実際、筒周りのエネルギーを計算してみると、障壁があり、何もなくては、物質が六角柱内を通り抜けられないことがわかる（津沢のグラフ）。（筒井さんの動画）シミュレーションを回してみると、それが良くわかる。短い一本鎖では、標的分子に筒内を通り抜けさせることは愚か、標的分子と結合することさえできないのだ。PorterはGestが来るのを待っていてはいけない。自ら客を迎えに行かなければならない。</br> そこで、最初の一本鎖ｗｐ伸ばし、配列をターゲットと結合するとループ構造を取るように設計したものでシミュレーションを回してみた（筒井さんの動画）。ループ構造にしたことによって、ターゲットとくっつくようになったことが良くわかる。</br> このシミュレーションの結果を実験で確認した。（実験ページへのリンク） </p>

</div>

</body> </html>

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