人工知能学会合同研究会（参加費無料、事前登録推奨、当日受付あり）
開催日 2019年11月23日(土)10:00 － 12:00 15:00 – 17:00
開催場所 慶應義塾大学矢上キャンパス
主催 人工知能学会分子生物情報(SIG-MBI)研究会
共催 分子ロボティクス研究会
分子ロボット倫理研究会
合同研究会サイト https://www.ai-gakkai.or.jp/sigconf/
テーマ：分子ロボティクスの医薬応用への現状と課題
プログラム
10:00-10:30 小長谷明彦 （東京工業大学）
「分子ロボティクス：今後の展望と課題」
2010年3月に分子ロボティクス研究会が発足してからほぼ10年の歳月が過ぎようとしている。2012年度には新学術領域研究「分子ロボティクス」が立ち上がり、分子ロボティクスの基礎研究は大きく広がった。その後、NEDO「分子人工筋肉」、JST「分子ロボット倫理」などの後継プロジェクトを中心に分子ロボティクスの研究は精力的に進められているが、その多くは、未だ基礎研究の段階から抜け出せていない。分子人工膵島ロボットの創生を目指した科研費プロジェクトは、目的志向を明確にした分子ロボット研究プロジェクトであり、今後の発展に期待したい。
10:30-11:00 招待講演 野口洋文 （琉球大学）
「糖尿病治療における移植・再生医療の現状と展望」
糖尿病治療における移植療法として、膵臓をそのまま移植する「膵臓移植」と膵臓から膵島を分離して移植する「膵島移植」がある。膵島移植は2004年に我々のグループが日本で臨床膵島移植を開始しており、良好な成績を収めているが、深刻なドナー不足の状況にある。ドナー不足解消のためブタ膵島を用いた「異種移植」の研究もされているが、良い成績が出ていないのが現状である。再生医療研究も活発に行われているが、インスリン分泌細胞への分化誘導法が確立されておらず、いまだ研究段階であるのが現状である。本研究会では膵島移植の現状と問題点を示すとともに、最先端の糖尿病治療研究について紹介する。
11:00-11:30 湯川 博 （名古屋大学）
「 量子ナノ光学に基づく最先端イメージング診断技術の医学応用 」
私は量子サイズ効果に基づく非常に優れた光学特性から、通信・映像分野において既に実用化されている 量子ドットや肝臓のMRI造影剤として臨床応用されている優れた磁気特性を有する磁性ナノ粒子などの 量子ナノ材料に注目し、細胞やエクソソームに対するin vivoイメージング手法の構築に取り組んできた。 本講演では、幹細胞や再生細胞に加え、膵島移植における膵島細胞、工学的な手法により開発した人工 膵島マシンに対するin vivo蛍光イメージングの最新の成果について紹介する。
11:30-12:00 池田 将 （岐阜大学）
「分子ロボット創製に向けた超分子ナノ構造体型部品の多成分化」
分子レベル、ナノスケール、マクロスケールなど各階層における、構造と性質の相関を解明し制御することは、新たな機能を有する分子ロボットの設計につながる。我々は、精密な分子設計に基づき、生体環境においても自律的に構造・機能制御される新しい超分子ナノ構造体の開発と分子ボロットの部品としての活用を目指している。本講演では、ペプチドおよび核酸からなる超分子ナノ構造体を混合した多成分化に関する最近の研究結果を紹介する。
昼休み
15:00-15:20 川又 生吹 （東北大学）
「筒状DNAオリガミ構造によるリポソーム内外の分子拡散にむけて」
リポソームはリン脂質の二重膜（脂質二重膜）で包まれた球状の小胞であり、薬剤キャリアや細胞モデルとしての応用が期待されている。 脂質二重膜はリポソームの内外を隔てており、親水性の分子が膜を超えて拡散することを防ぐバリアとなる。
本研究では、直径が6 nm未満の分子を通すことができ、かつ分子を拡散させるタイミングを制御する機構を備えたナノ構造体の作製を目標としている。 そのために、ナノスケールの分子形状を自由に合理設計可能なDNAオリガミ技術を使い、蓋を備えた筒状ナノ構造体を設計した。 発表では、最新の実験結果について議論したい。
15:20-15:40 梅田 民樹 （神戸大学）
「リポソーム凝集体の形状と力学的性質の解析」
リン脂質が形成する脂質二分子膜小胞をリポソームと呼ぶ。近年，複数のリポソームが連結したリポソーム凝集体の作成が可能になってきた。リポソーム凝集体は脂質膜で区切られた複数のコンパートメントからなり、分子ロボットの材料として様々な応用の可能性があるが、その性質はまだ分かっていないことが多い。本講演では、膜張力と浸透圧、弾性を考慮した簡単な力学モデルを用いた形状と力学的性質の解析の試みについて報告する。
15:40-16:00 我妻 竜三 （東京工業大学）
「DNAオリガミと水クラスターの相互作用」
近年の設計ソフトウェアの登場により、1ミクロン以下の微小な構造体をDNAオリガミによって自由に作成できるようになった。しかしながら、主鎖に一塩基あたり1つの燐酸基をもつDNAオリガミは強い負電荷をもつ。我々は分子動力学シミュレーションによってこの影響について調べてきた。興味深いことにDNAオリガミの周辺には綿飴状のクラスターが覆っていることが判明した。本講演では水クラスターの発生がDNAオリガミに対して与える効果について解析した結果を紹介する。
16:00-16:20 Arif Pramudwiatmoko (Tokyo Institute of Technology)
“Creating Biomolecular 3D Object Mechanics with Spring and Particles with Virtual Reality Simulation”
The mechanics of most of biomolecular object plays important roles in the cell morphology and cellular processes. The mechanical properties of some biomolecules have already been measured in the past works. However, it is hard to obtain an intuitive understanding of physical properties of an object only by using numbers. Virtual reality (VR) technology can become the right tool to realize it. Taking advantage of the parallel processing of multi-core CPUs and GPUs, particle simulation system is able to utilize tens of thousands of particles to form biomolecular objects. We develop a new unified particle object model using springs which allows its parameters to be tuned to mimics the mechanical properties of a biomolecular object. Flexural rigidity of the object and viscosity of the solution are shown in this model.
16:20-16:40 Gregory Gutmann
“Creating a Comfortable Networked VR Experience to Enable Larger Interactive Simulations”
Our past work on interactive VR simulations enabled a hands-on experience with atomic level matter such as tubulin dimers and short DNA helix. This provided a unique and intuitive experience which is not normally possible due to the scale of atoms. Recently we have been working on scaling up the VR experience with a client and server approach. This will enable the user to interact with larger and more complex molecules, to increase the possibilities of what can be experimented with in a hands-on manner. The major challenge in this work was creating a smooth experience between the compute server and VR client. To solve this, we have utilized regression-based extrapolation methods for user motion prediction, so that we can send the client’s expected future position to the server to create an update based on. Then when this simulation update makes it back to the client it is in line with their new position, creating an experience that feels natural and responsive.
16:40-17:00 Discussion
17:00 閉会
講演募集中 発表申込み締切 2019年9月23日 アブストラクト締切 2019年10月31日
申込み先：
kona @c.titech.ac.jp (空白を除いてください）
subject欄に sigmbiで講演希望
と記述してください。
講演者名 （複数の場合は講演者に○をつけてください）
所属
講演タイトル
講演アブストラクト (200文字程度）