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バイオハック・DIYバイオ・自宅で行うバイオ研究・自分の遺伝子をハックする方法

 IT・電子技術が歩んできたように遺伝子・バイオ技術も企業や大学の研究室を飛び出し自宅で取り扱える時代が来るはずです。かつて、有名IT企業が自宅のガレージから始まったように、個人が自宅でバイオテクノロジーの革命を起こす日はもうすぐ。
ここは大企業・研究機関に頼らないバイオ研究を志す''バイオハッカー''のためのページです。

 


2017.09.14Thu/木

細胞に金属ナノ粒子を入れ、マグネットで細胞筋トレさせると良い心臓筋肉組織が出来る

↑BTW


金属ナノ粒子を細胞に取り込ませ、磁石で挟む概念図(出典:A 3D magnetic tissue stretcher for remote mechanical control of embryonic stem cell differentiation.Nat Commun. 2017 Sep 12;8(1):400. PMID:28900152)
 京都大学の山中先生が見出したiPS細胞を使って様々な臓器の細胞が作り出せるようになっていますが、そこから機能的な臓器を作る研究はまだまだ不十分といえます。今回、フランスの研究者Claire WilhelmらがES細胞から作り出した心臓の筋肉細胞にナノサイズの金属粒子を入れ、磁石で挟み込み、「伸び縮み」刺激を加えることで、心臓の筋肉細胞として必要な遺伝子発現が増強されることを報告しています。

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Category:新技術

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2017.08.29Tue/火

人工肉プロジェクトShojinmeat(精進ミート)の定例ミーティングに参加してきた。高校生からオッサンまでバイオハッカーが集合!

↑BTW


 Shojinmeat projectは日本発の家畜に頼らず人工的に培養で「純肉」を作ろうとするプロジェクト。本プロジェクトでは誰でも参加出来るミーティングを定期的に開催しており、今回、東大本郷キャンパス近くのLabcafeで開催されたミーティングに参加してきました。当日参加したのは、Shojinmeatの中の人として活動している人を含め30名程度、年齢層は下は高校生から上はオッサンまで、バイオ系研究を職業とするガチの人もいれば、メディア関係、ニコニコ研究会関係、大学ではバイオ専攻だったけど実験しない仕事についてしまい実験したくてやってきた人、バイオアートがやりたくて来た人など様々でした。

Shojinmeat Projectは2年前の活動開始初期に紹介してます↓


↑Shojinmeatの羽生雄毅氏による短期集中起業カリキュラム「Global Solution Program」の結果報告。これは米シンギュラリティー大学で行われた社会課題のソリューションをテーマとした約10週間のプログラムで、羽生氏は先日日本で初めて開催されたシンギュラリティ大学主催のコンペティション「Global Impact Challenge」で優勝し、このカリキュラムへの無償参加資格をゲットしています。このカリキュラムはほぼ招待者のみ約90名が参加し、会場提供はNASA、資金提供はGoogle、10週間にわたり凄まじい密度でリーダー教育がされ、羽生氏に言わせるとこの10週間の経験を消化するには10年はかかるだろうとのことでした。


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Category:ビジネス・ベンチャー

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2017.08.17Thu/木

週刊文春の記者がDIYバイオを駆使する日も近い?皮膚の微生物で同棲カップルを86%の確率で判別可能との研究結果
Sexually active cohabiting couple have same skin microbiome.

↑BTW

 この研究を行ったのはカナダ・ウォーターロー(waterloo)大学の研究者ら、研究者らはカナダのオンタリオに住む10組の性的に活動的なカップル(sexually active cohabiting couple)(合計20名)のボランティアに協力してもらい、各自の17カ所の微生物を採取し、含まれるバクテリアの遺伝子解析を行ったところ、同棲しているカップルの組合せを86%の精度で言い当てる事が出来たそうです。

この研究で分析した10組のカップルは年齢が20〜49歳で同棲期間は4ヶ月〜14年、17カ所の内訳はupper eyelids(まぶた)、outer nostrils(鼻の外側)、inner nostrils(鼻の中)、armpits(脇の下)、torso(胴)、back(背中)、navel(へそ)、inner thighs(太ももの内側)、bottom of feet(足の裏)、palms of hands(手のひら)と特に局所は含まれていないみたいです(笑)。

 各部分から採取したサンプルはDNAを抽出した後、細菌(原核生物)全ての遺伝子を増やすことの出来るユニバーサルプライマーPro341Fi (5=-CCTACGGGNBGCASCAG-3=)とPro805Ri (5=-GACTACNVGGGTATCTAATCC-3=)を使いPCR増幅した後、イルミナ社の次世代シークエンサーで分析しています。

 この方法を用いれば週刊文春の記者が同棲の疑いのあるカップルを見つけ出すことが可能になります。週刊誌の記者はDIYバイオがこなせると良いスクープがゲット出来るかもしれません。

Category:実験方法

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2017.08.08Tue/火

慶応大のバイオサークル「BioCraft」が自宅でも出来そうなプラナリア実験をMaker Faire Tokyo 2017でデモンストレーション
Planaria may be a suitable creature for DIY bio-hacking

↑BTW


慶応大学SFCのバイオサークルBioCraftがプラナリアの実験キットを先週末に東京ビッグサイトで開催されたMaker Faire Tokyo 2017に出展していました。BioCraftは今年出来たサークルだそうで、ヘルスサイエンス専攻の江村翼氏と、バイオインフォマティクス専攻の原田誠史氏がタッグを組み各自の得意分野を生かして面白い事をやろうという趣旨とのこと。

今回展示していたのは「プラナリア(Planaria)」、プラナリアは2つに切ってもそれぞれが再生して2匹になるフザケた生き物として有名です。下記は会場に持ち込んでいたプラナリアの写真


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Category:バイオハッカーイベント

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2017.08.03Thu/木

すでに現代科学は絶滅したウイルスを遺伝子情報だけから復活させることが出来る
We can reconstitutes extinct virus with only the gene information.

↑BTW

2016年にカナダの研究者David Evansがオンライン注文し、郵便で届いたDNA断片から馬痘ウイルス(horsepox)を
再生させることに成功したそうです。このウイルスは人間に害はありませんが、同じ技術で間違いなく人間に有害で15年前に根絶が宣言された天然痘ウイルスを復活させることは可能とのこと。

Category:未分類

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2017.07.19Wed/水

2017年7月30日(日)に近畿大学生物理工学部で小学校〜対象のオープンキャンパス開催、マイクロマニュピレーターで細胞操作とか体験可能

↑BTW

体験学習では

  • DNA鑑定に挑戦しよう!(遺伝子工学科)
  • スーパーコンピュータを作ろう(生命情報工学科)
  • 生命維持管理装置の操作体験(医用工学科)
などなど、他に小・中学生毎年人気の「子ども科学体験教室」も
昨年は1000人以上集まったそうです。

また、近畿大学生物理工学部では無料で最新のバイオテクノロジーの講演が聴けるイベントを毎年多数開催しているようですよ↓
追記
さらに近畿大学医学部では高校生対象の再生医療ラボのオープンラボを開催とのことです。

Category:幼児・学生向けバイオ

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2017.07.14Fri/金

ゲノム編集技術CRISPR/Casを用いて大腸菌集団に動画データを分散記録、読み出すことに成功

↑BTW


CRISPR/Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria. Nature(2017)doi:10.1038/nature23017/Extended Data Figure 1
 動画データといっても非常に小さな、短時間のもの(36ピクセル×26ピクセル×5フレーム)ですが、生物(大腸菌)のゲノムに任意のデジタル情報を記録し、1週間程度培養・増殖させた後に読み出すことに成功した研究が報告されています。

 情報を遺伝子配列に変換するルールは、核酸が4種類すなわち2ビットであることを利用し、C=00, T=01, A=10, G=11という具合です。動画を構成する36ピクセル×26ピクセルの各画像は各ピクセルの位置と色、さらに読み出し時の正確さの確認に用いるチェックサムデータを含む104個の短いパケット配列に分割されます。これらの人工核酸はそれぞれがゲノム編集システムCRISPR/Casに用いることの出来る配列となっており、これらを人工核酸配列をまとめて大腸菌に遺伝子導入しています。

 面白いのは1匹の大腸菌に全情報を入れるのではなく、大腸菌集団に分割して情報が記録されている点です。集団内の動画情報を注入された大腸菌は、それぞれが増殖しますが、実験では1週間培養した後でも、丸ごと溶かして核酸を抽出し、ショットガン遺伝子シークエンサーでゲノム配列を読み取ることで元の動画情報を取り出せることが示されています。

 今回成功した情報量は、我々が現在コンピューターで使う情報量に比べれば微々たるもの(2.6kbyte)ですが、この方法はいくらでも改良、改善の余地があるはずです。さてどんな使い道が出てくるのでしょうか。

 DIYバイオ的に面白い使い方無いでしょうか。自分の腸内細菌群に秘密情報を隠すのはどうでしょう。

Category:新技術

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2017.06.29Thu/木

研究者になるのに大学なんか行く必要無い?スーパー高校生研究者だった片野晃輔氏、現在、大学にも行かずアメリカMITメディアラボで研究継続中

↑BTW


 先日、ロフトワーク社の渋谷FabCafe MTRLを拠点として活動するBioClubで行われた片野氏のプレゼンに参加してきました。高校を出た後どうするんだ?と思っていたのですが、現在何とアメリカMIT(マサチューセッツ工科大学)のMedia Lab(メディアラボ)という研究施設に所属し研究を行っているとのことです。


 片野晃輔(Katano kousuke)氏は、数年前、高校生なのに最先端のバイオ研究をやっちゃっているとして注目を集めていた人で1年前の同BioClubのミーティングで知り合いました。

<高校生時代の片野氏の関連記事>


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Category:未分類

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2017.06.21Wed/水

自宅で燃料や食料生産可能?ゲノム編集CRISPR/Cas9を用いて藻類「ナンノクロロプシス(Nannochloropsis gaditana)」の油生産量を1m四方あたり1日5グラムに高めることに成功

↑BTW

Nannochloropsis gaditanaとはGoogleイメージ検索だと↓みたいなやつ、いわゆる「藻」です。ピコプランクトンと呼ばれ、大きさ2.5〜5μmと小さく、ユーグレナ/ミドリムシなどの大きさが10〜70μmなことを考えると遥かに小さく、自宅で使えるようなレベルの顕微鏡では見えません。

Nannochloropsis gaditanaは2012年に全ゲノムが解析され↓もともと光合成により脂質(油)を作る藻類であったためバイオ燃料生産のために改良が続けられてきましたが、油の生産量を増加させると藻類自体の生育が悪くなるため、なかなか商業生産できなかったそうです。
今回、この改良にゲノム編集技術CRISPR/Cas9を用いて、生育速度を落とすことなく光合成により1m四方面積あたり1日に5グラムの脂質を作り出すような改変に成功したそうです。少ないように感じるかもしれませんが、たとえば敷地30坪の家1軒分の面積で1日500gの脂質が得られます。

これは燃料としても十分使える量ですし、食用にすると多くのカロリーを得ることが出来ます(単純計算で4000キロカロリーぐらいに相当)。粉末にしたものが健康食品として高値で販売されています↓
こういった藻類の培養も実用的なバイオハックとして面白いかもしれません。

今日で当サイトは開設4周年です。

Category:未分類

 Keyword:顕微鏡/10
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2017.06.12Mon/月

合成麻薬類を密造した疑いで「教授」と呼ばれる男を逮捕、約8200錠分の材料に相当する薬品類や、実験器具など約200点を押収

↑BTW

犯罪はもちろん絶対ダメですが、まさにケミカルハッカー!!!!バイオハッキングに足りないのは実用性だと思う。何か無いだろうか。そこで技術的難易度が低くて出来そうな事で思いつく事を羅列してみる。
(製造関連)
  • ミドリムシを自分で培養、製造
  • クロレラを自分で培養、製造
(分析関連)
  • 自分の遺伝子を分析(これはオンラインでやってくれる業者多数なので価値を感じないけど)
  • 体調が悪い時にインフルエンザウイルスがいるかどうかをチェック
  • 足の指がアヤシイ時に水虫菌の有無をチェック
  • 花粉症の進行度を定量的に、自分でチェック
  • 各種ワクチン接種後の、抗体形成量を自分でチェック
う〜ん、ネタに乏しい、そもそもバイオテクノロジー的な製品が市場に出回ってないんだよね。

ちなみに逮捕された男の書いた本?↓

Category:バイオハッカー用実験器具

 Keyword:ワクチン/4
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