IGEM:Tokyo/2008/Minutes/1.14

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1/14のミーティングで出たアイデア

①ナノバブルNew
概要
つり上げた魚→冷凍する→ナノバブルにいれる
ナノバブルとは100nm程度の気泡。
工業的な製法は水と空気を高速回転させて50μmの気泡作る→水がアルカリ化することでマイクロバブル保持→マイクロバブルは下から上に上がりながら小さくなって消滅するので、水面近くだとナノバブルに
だいたい1weekくらい持つ。
細菌からナノバブルつくれないか?
機械だったらずっと回しつづけなくてはいけない。生物がずっと作ればいいのでは。
大腸菌のサイズは10mmくらいなのでちょうどいいと思う。
問題点
大腸菌では排出されるガス→分子レベル
細胞膜で覆えば?神経細胞みたいに→酸素は細胞膜を透過します。
実際に生成できるのか。培養液は排泄物により汚れる。
培地の交換とかが面倒なので機械の方が簡単かもしれない。
大腸菌が気体を発することはあるのか→呼吸により出たやつが自然に作るくらいはある。
大腸菌は酸素を消費する側なので、供給する菌を使った方がいいのでは。

②生物回路
電源;0、1を表示するジェネレーター。シグナル伝達、ゲノムレベルの回路。
proteinの有無で発振器の作用を持たせる。
回路;flip-flop
これは0、1を二種類のproteinのどちらかを発現させることで表す。
問題点
北京大学でできている→これは発信器が外部なので内部に入れることが新しい。
出力が蛍光proteinの変化だけでは面白みがない。もっと応用できないか。
oscillationをどうするか
1、回路的につくる。(発振器だけでok)
2、proteinの増減。シアノバクテリアの時計遺伝子。タンパク質の増減とかはアナログ情報なので、増加状態、減少状態をデジタルとしてとらえる。
3、閾値でデジタル表現

③メモリデバイス
前回のミーティングではアウトプットを光にすると問題が多々あった。→光ではなくて、磁性センサーを使えないか。
メモリーの一つのセルの側面にコイルをセットして横から磁石で大腸菌引きつけて、誘導電流の有無で0、1信号。
書き込み(DNA)、読み出し(発現。15分くらい)
問題点
大腸菌の劣化防げない。
生物のエラー→死んだとか、間違って発現したとか、どのくらいの許容範囲があるか。

④音を出す
鞭毛→根元のモーター+毛。モーターは6000~17000rpm。100~300Hz。毛がつくと200~1000rpm。
鞭毛にこだわらず、キネシン、ダイニン、ミオシンや人の筋肉とか使って振動できないか。
弦は別もので、動かすのは細菌とかでも
問題点
回転を一定にできない。
振動数かえるために弦の長さ変える機構?
細胞を無理矢理くっつけるor分裂時に分裂し損ねたやつ。
もし大腸菌をつかうなら、水中を伝える必要がある。→イルカやくじらの発声の仕組み調べる必要。

⑤乾燥してももとにもどすNEW
トレハロースを合成して乾燥を防ぐ。トレハロースに水を保持。ユスリカ(昆虫)
何かつつみこんでかこまれたものを作る
問題点
中にトレハロースあるのと、外にあるのでは違う。
yeastだったらもうやってる。対象は大腸菌でいいか。

⑥ドラッグデリバリー
菌を磁性で病気の部分に集める→ある程度集まるとクオラルセンシングである薬品を合成。働く。
問題点
何の病気で?
流れのあるところではむりでは?
大腸菌とかが免疫で殺されたりしない?
2008年の台湾で似た様なことやってたから調べる必要。
集まったときに放出される物質→何らかの形で部位に結合する必要。抗体の利用?
低分子だったら生体で合成できないかも。
活動部位に結合してから増殖させるのはどうか。
活動部位まで大腸菌を持ってくるのに磁気を使ってはどうか。
薬の放出をストップするには→期間限定になるように生物を調整。時間経てば免疫で殺される確率あがるしね。

磁気を使おうという案がおおいが、実はそこまで操作できるかわかってない!