離合集散する分子の波が生み出す力を計測 -形状や性質が自律変化する材料開発に期待-

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浜地格 工学研究科 教授、窪田亮 同助教、市川正敏 理学研究科 讲师、田中求 高等研究院特任 教授らの研究グループは、人工超分子からなるファイバーの进行波の発生に成功し、その波が生み出す力を世界で初めて精密计测しました。

细胞内では、细胞骨格と呼ばれる自己组织化したタンパク质の繊维の离合集散が波のような动的パターンを作り出すことで、细胞が动くための力を生み出します。こうした运动パターンを人工分子で真似することができれば、形や性质が自律変化する新たな材料の开発につながると期待されます。しかし、人工分子で细胞骨格のような动的パターンを再现する方法は、これまで知られていませんでした。

今回、本研究グループは、人工超分子のファイバー形成と分解を制御することでファイバーの波を発生させる化学反応システムを开発しました。また、この波がビーズを押し出す様子を最先端の顕微镜で観察することで、波が生み出す力の计测を行いました。今后は、人工波をゲルのような材料と组み合わせることで、力により形成や性质が自律変化する材料の开発が期待できます。

本研究成果は、2020年7月15日に、国際学術誌「Nature Communications」に掲載されました。

図:本研究の概要図

详しい研究内容について

书誌情报

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Ryou Kubota, Masahiro Makuta, Ryo Suzuki, Masatoshi Ichikawa, Motomu Tanaka & Itaru Hamachi (2020). Force generation by a propagating wave of supramolecular nanofibers. Nature Communications, 11:3541.