IGEM:Chiba/2009/Brainstorming/log

05/07/2009

物質・酸性度センサ系

水質検査（晴山）

Cu・Cd・PCBの混合度を調べるシステムを作る。

1. 内容
   1. Cu・Cd・PCB、それぞれを感知し、赤・黄・青にそれぞれ発色する菌、A・B・Cをを混ぜた液体を作る。
   2. そこにサンプル水を入れ、サンプル中の汚染度合いを計測する。色の混ざり具合によって、汚染物質の存在比率を知ることができる。
2. 利点
   1. ICPとかだとすぐその場で分析・計測できないけど、大腸菌なら軽いので持ち運べる
   2. 単体的な毒性をみるよりは複合的な毒性を見たい場合に有効？
3. コメント
   1. 例えば１０を感知して、１を出力する菌。１０を感知して５を出力する菌。とあった場合、色の混合度合いはちゃんとした分析値としては使えない。すべての菌の入力と出力のバランスが一緒にならないと、同じ系では使えないのでは？
   2. 複合的な毒性の具体例を提示できればもっと面白い。要調査。（井山）
   3. 複合的な毒性の具体例がないと，AND-Gate(3 入力-1 出力) でいいのでは，となってしまう？(冨永)
   4. ↑それとはちょっと違うんじゃないのかな？どれがどの程度入っているのかわかるというのがこの案では重要なわけで。（井山）
   5. 同じサンプルを別々の系で計ったら（つまりA・B・C菌を別々にする）、ちゃんとシステムは使えそう。（野澤）
   6. これならすぐできます（センサ飼いならすだけ）。96 穴にそれぞれ違うセンサー機能を持つ大腸菌培養液を入れておいて，サンプル水をそれぞれ入れる。とか。(冨永)
   7. 今まで汚染系のプロジェクトは数多くあるから、そのへんのパーツはありそう。（井山）
   8. ヒ素センサーとか，しっかり使えそうですね。（冨永）

マーカー（山本）

治験で飲んでもらった薬がどこまで届いているか確認するマーカー。

1. 内容
   1. まず患者に飲んでもらい、目的の場所に着いてたら感知できるような匂いを出す。
   2. どこまでその薬が届いたかわかる！
2. コメント
   1. 消化器系で使うってことはpHセンサが必要？（井山）
   2. むしろpH を感知してにおい分子を作れば，勝手に胃で臭い始めるかも(冨永)
   3. 08のNYMUのpHセンサを調べた方が良いんじゃない？（晴山）
   4. 消化器系から臭うのはどこまでが限界？餃子食べて胃から臭う事はあっても腸から臭うってことはなさそうだよね？（井山）
   5. 胃から臭うことはあります。CM とか見たことないですか？(冨永)
   6. 匂いにはどんなものがあるのか要調査。あとBiobrickで使えるものがあったらいいよね。（井山）
   7. MIT およびChiba の2006 年プロジェクトなど。(冨永)

アレルギー計（山本）

1. 内容
   1. アレルギーにならないように警報装置を作りたい。温度計や湿度計のように、部屋のホコリや花粉の量を計るもの。（ホコリや花粉が入力になり得るのかわかりませんが...）
2. コメント
   1. ホコリや花粉のどの部分が、アレルゲンになっているのか調べる必要有り。（井山）
   2. また、それがどれくらいのサイズなのかも知る必要がある。（井山）
   3. サイズの問題が先決だと思います。(冨永)

化粧品の内容物感知（藤井）

1. 内容
   1. 化粧品に含まれる有害な添加物を計測する。
2. コメント
   1. 有害な添加物を具体的にあげてみよう！（井山）
   2. 大腸菌にこれをやらせるってゆうのがかなり独創的で好きだ。（井山）
   3. センサー系ですね。有害物質を絞れるとすすむと思います。(冨永)

化粧品（藤井）

1. 内容
   1. 光浴びると輝きを増すような化粧品。
   2. 逆に曇りの日こそ湿度を感知して輝いてしまうような！
2. コメント
   1. 光入力関係と、湿度感知について調べなくちゃね！
   2. 曇りの日はアタシが太陽になるっ！って発想がすごい。
   3. 顔が大腸菌と培地まみれになるってゆう条件がキツイけど、igemなら全然アリじゃないかと思う。（井山）
   4. 実用化を意識したいですね。目的にあうレポーターを探さないといけない。蛍光じゃあみえないしね。（冨永）

強度応答センサ系

神経の仕組みをつくる（野澤）

1. 内容
   1. 神経は一本一本は刺激の強さを認識できないが、閾値の違う多くの神経が集まって1つの刺激の強さが信号として伝えられる。
   2. これをまねて、同一の刺激に対して閾値の違う複数のプロモーターを扱うことで入力の強度を測ることができないかと考えた。
   3. 出力はプロモーターごとに同じ。入力の大小にかかわらず、どのプロモーターが付いた回路も出力は一定であるのが理想。
   4. できるだけ感度の違うプロモーターを集めて、入力の大小に細かく対応するシステムを作る。
2. コメント
   1. プロモータ、なにがいいんだろ？
   2. 複数感度変えてつくらなくちゃいけなそうだね…。作り方を勉強せねば。。。
   3. 井山プロジェクトと平行してすすめられそうだ。

入力の強度を計る（野澤）

1. 内容
   1. リレーカウンターを作る。
   2. 上のシステムを使って入力の強度を図るシステムを作りたい。
   3. 例えば3種類の閾値の違うプロモーターを使えば、それぞれのON/OFFの状況によって入力の大きさを4段階に分けることができる（ひとつも反応しない~すべてが反応する）。
   4. ブラックボックスの部分は何らかの物質を放出する機能を持たせる。
   5. すべてのプロモーターについて出力は質、量ともに等しいのが理想（細胞内に元から存在する物質を介して何かを作らせるようにすれば可能？）。
   6. プロモーターをできる限りたくさん用意した上でブラックボックス部分から放出される物質の量を正確に測ることができれば、入力の総量（入力の大きさ×時間）を計測できる。
2. コメント
   1. コリンズさんの論文（A. E. Friedland et al., Science, 324, 1199-1202(2009)）が…とりあえず読もう。。。

強度に応答するスイッチ（井山）

1. 内容
   1. 感度の違うプロモーターを一つの回路に沢山並べ入力強度にリニアに応答するスイッチを作りたい。
   2. 野澤君の神経模擬システムの違うパターンバージョンかも。
   3. こんなかんじ： [ぷ(感度weak)]-RBS-[ぷ(m)]-RBS-[ぷ(s)]-RBS-[GFP]
   4. この"ぷ"（＝プロモーター）の種類をできるだけ増やしたい。
   5. ただこの回路の場合、強度が大:中:小に応じて出力が3:2:1になるけど、この辺りの調節はもっと計算をしてやらないと、意味がわからない出力になりそう。
2. コメント
   1. プロモータ、なにがいいんだろ？
   2. 複数感度変えてつくらなくちゃいけなそうだね…。作り方を勉強せねば。。。変異いれるか。。

タイマー系

カップラーメンなどの3分を計れるタイマー（山本）

1. 内容
   1. 時間経過とともにだんだん色が変わっていって、自分でその色を見ながら麺の固さを調節できる。入力は水とかで。
2. コメント
   1. 温度センサも考えてみたら？（井山）
   2. 入力水・・・どうでしょ？カップラーメンならお湯があればいいわけだから，温度センサーでもいいですよね。とかく，バクテリアである必要性を検証してみたほうがよさそう(冨永)

05/08/2009

センサ系

鼻孔に弁を発生させる（石崎）

1. 内容
   1. 花粉とかを感知する
   2. 鼻の穴にフィルターをつける。
2. 利点
   1. 花粉だけ捕まえてくれるとうれしいかな～マスクいらんし。
3. コメント
   1. 酷いね。（野澤・井山）
   2. 花粉の成分をまず感知しなきゃいけないのでは？具体的な花粉の構造についてかんがえるべき。（井山）
   3. 花粉をどうしたいのか？焦点を絞ろう。捕まえたいのか。あるいは・・・？
   4. 花粉を捕まえるなら，花粉に何かリガンドとなる物質があって，細胞外に提示されたタグかなにかがそれと結合する，機構が考えられそう。アレルギー疾患の人が特異的に持つ抗原＝アレルゲンであるから，この抗原に特異的に結合する抗体を細胞外に提示すれば・・・。サイズの問題は，バイオフィルムに花粉が多点で吸着するのなら解決できるのか？（冨永）

大腸菌コンタクトレンズ（石崎）

1. 内容
   1. 目に大腸菌が入った目薬的なモノを滴下
   2. 花粉を完治してフィルター形成
2. コメント
   1. むしろ目に大腸菌入っても大丈夫なのか？？？（野澤・井山）
   2. 乳酸菌はどう？（石崎）→いや…調べてよ（野澤・井山）
   3. 08iHKUのCheZのシステムつかったら面白そう。ただ瞳にぴったり滴下する必要ありそうだけど（野澤）
   4. 花粉のいったいどの部分が問題（アレルギーを引き起こす性質をもっている）なのかよく調べた方がいいんじゃない？（井山）
   5. もうちょっとメカニズムに踏み込んでみよう。(冨永)

代用品系

バリウムの代わりになる大腸菌(石崎)

1. 内容
   1. 大腸菌を飲む
   2. 胃の壁に張り付いてX線を吸収。
   3. 何かを食べるとはがれ落ちて排出される。
2. 利点
   1. バリウム独特の不快感を解消！
3. コメント
   1. 初めは粘度が高い状態。（まりもフラグ？！）→胃液に反応する（pHセンサフラグ？！）→時間が経つとさらさらになる（時計？！）→簡単に排出されるようになる（酸体勢がに急に弱くなるとか）ってゆうのも良さそうだね。（野澤・井山）
   2. バクテリアがX線を吸収する金属を背負ったりしてないと、レントゲンにならないよ（井山）
   3. バリウムはどういう機構で造影剤になっているのか？（冨永）
   4. 胃の壁に張り付く機構は？(冨永)
   5. そもそも大腸菌を口から入れる時点でいろいろとやばそうな気がする（野澤）

12/July/2009

物質センサ系

化粧品添加物センサ（藤井案）について

• 調べ物(井山)
  • 添加物として一番有名なのは防腐剤のパラベンです。
    • パラベンについて:パラベンとは化学防腐剤の事で石油成分の一種です。正式名称「パラオキシン安息香酸エステル類」といい、メチルパラベン（methyl paraben）・エチルパラベン（ethylparaben）・プロピルパラベン（propyl paraben）・ベンジルパラベン（benzylparaben）等があり、主に化粧品の殺菌防腐剤として用いられています。市販のほとんどの化粧品に使用されていますが、人によっては湿疹、じんましん接触皮膚炎・アレルギーを起こす原因になるとして厚生省から指定されています。環境ホルモンの一種であるアルキルフェノールと非常に似た性質を持っているので、環境ホルモン作用を持つのではないかとも疑われています。アイホワイトはパラベンを一切使用せず植物やビタミンが持つ抗菌効果を利用しています。又、いつも新鮮な化粧品を使用していただける様に小ロット生産を心がけています。 お取扱いは普通の化粧品と同じで大丈夫です。品質維持のため極度に高温多湿、直射日光のあたる場所はもちろん避けて保存して頂きたいのですが、冷蔵保存などの必要もなく、開封後も急いで使い切る必要はございません。とはいえ効果のためには開封後６ヶ月以内には使い切ることをオススメします。 ＊「環境ホルモン」とは、生体の成長、生殖や行動に関わるホルモンの働きを阻害する性質を持っている化学物質のことです。環境ホルモンによっておこる害は精神障害、うつ、アトピー、湿疹、キレやすくなるなど。代表的なものはダイオキシン類やPCB（ポリ塩化ビフェニル）、農薬（除草剤、殺虫剤）、ビスフェノールＡ（プラスチック原料）、ノニルフェノール（非イオン性界面活性剤の原料） 「パラベンは体内に入ると嘔吐やかゆみ、発熱、ヘモグロビン血症、肝炎などの肝障害を引き起こすことでも知られています。最近では発ガンや胎児の奇形を引き起こす内分泌かく乱作用（環境ホルモン）の疑いももたれています。ある新聞記事（平成11年朝日新聞）によると、化粧品から体内に取り込まれたパラベンが血液中から検出されたとのこと。皮膚の表面だけでなく血液に乗って全身に運ばれている、考えるだけで恐ろしい話です。専門的な話になりますが、半数致死量は約2g、つまり、2g用いただけで、半数を死に至らしめるほど強力で、これは、第一次世界大戦で、ドイツ軍が毒ガスに用いた塩素ガスの3.2ｇよりもはるかに高い毒性を持っています。
    • パラベンの構造wikipediaへ
  • ただしパラベンは防腐＝除菌作用があるため、大腸菌でそれを計るとなると、それくらい死んだかってゆうのがはやそうです。。。

水質汚染センサ・水質浄化版（晴山）

1. 内容
   1. 水質汚染を感知すると、大腸菌が粘菌のよう合体する。
   2. それぞれの大腸菌が別々の役割を担い（まさに多細胞生物のように）、水を浄化する。
   3. 例えば消化担当菌や移動担当菌など作る。
2. コメント
   1. 粘菌は多細胞生物だから、ちょっと難しいんじゃない？（野澤）
3. その他
   1. 粘菌についてwikipediaより
   2. 大腸菌は腸内に生息する菌であることから、この菌の存在は糞便による水の汚染を示唆し、河川、湖、海水浴場などの環境水の汚れの程度の指標として元々用いられている。Wikipediaよりこれ、どうやってやってるか知りたいね。（井山）

花粉センサ・花粉捕獲（石崎・山本）について

1. 調べ物
   1. 花粉と大腸菌の大きさの違いについて：花粉は数10μm。大腸菌は長さ1～4µm、幅0.4～0.7µmである。
2. コメント
   1. 沢山の大腸菌がくっついても引きずられてしまって、花粉を捕獲できなそう。
   2. なにか動かないもの（金属とか。08kyotoとか?）にくっつきながら、１つの花粉を複数の菌でくっつけるような機構を作れれば行けそう。