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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。

 


2017.12.11Mon/月

1万円でPCR装置をDIYその5。必要な温度制御に成功!が、温度制御プログラム難しい。。。

↑BTW


 ↑上記が1万円弱で作製したPCR装置でPCR反応に必要な94℃30秒、60℃30秒、72℃60秒を行ったところです。青色が温度、赤色が加熱/冷却の制御ログです。温度を一定に維持するところで波打っているのが分かるかと思いますが、温度制御が難しいです。。。。。現状で設定温度±1℃ぐらいで維持していますが、高価な市販のPCR装置はぴったり温度に合わしていてこんなブレはないので、まだまだですね。

 特に94℃などの高温で維持する場合と、60℃という比較的低温で維持する場合では同じアルゴリズムでは制御出来ませんでした。具体的には94℃では周囲への放熱が激しいのか温度低下が早く、94℃付近に近づくものの、ぴったり合わせようとすると94℃を超えることが出来ず、上記グラフではこれで92℃を超えてから94℃を超えるまで70秒間もかかり時間をロスしています。ただ94℃→60℃の移行は40秒、60℃→72℃の移行は10秒で完了しており市販のPCR装置を考えても悪くない感じです。まだまだ改良の余地がありますが、現状でもPCR出来そうな気がします。

以下がPythonによるプログラムです。

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Category:バイオハッカー用実験器具

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2017.12.01Fri/金

生物の持つ4種の遺伝暗号(ATGC)に2種(XY)を加えた6種の遺伝暗号を持ち、配列に基づいたタンパク質生産を行う半合成大腸菌の作製に成功

↑BTW

これにより生産するタンパク質を構成するアミノ酸の命令セットを拡張することが可能になります。これを用いて自然界に存在しないアミノ酸を持つタンパク質を生産する生物を作り出すことが容易になるとのこと。

Category:合成生物学

 Keyword:合成生物学/11
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2017.11.29Wed/水

1万円でサーマルサイクラー(PCR装置)をDIY!その4。温度一定に維持するプログラムの動作に成功、だが温度ブレ大きい

↑BTW


前回までに作製したサーマルサイクラーのユニットを動作させてみました。上記は70℃一定に保つように後述のプログラムで「70℃を上回ると冷却、70℃を下回ると加熱」と動作させてみたところです。プログラムはpythonです。


↓実験風景、温度センサーをペルチェに耐熱アルミテープで貼り付けています。ペルチェに流す電源は12V


温度ログを見ると温度上昇は55℃〜65℃まで12秒かかっています。まあこんなものでしょうか?ただ、その後70℃一定に保つところがイマイチ、70℃超えると冷却、70℃超えると加熱とプログラムしていますが、-4℃〜+5℃まで大きく増減しています。温度を安定させるためには、目的温度に達するちょっと前に加熱、冷却を穏やかにするなどプログラムを工夫する必要がありそうです。

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Category:バイオハッカー用実験器具

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2017.11.15Wed/水

ミドリムシ(ユーグレナ)は普通に冷凍保存するとほぼ全滅する

↑BTW


ミドリムシ(ユーグレナ)を自分で増やそうと実験を始めましたが安定した実験を行ったり、実験を途中で中断するにはミドリムシを生きたまま冷凍保存出来ると便利です。そこで冷凍しても生きているかを確認してみることにしました。上記は購入したミドリムシを家庭用冷凍庫で2週間冷凍保存した物です(恐らくー20℃ぐらい)。これを解凍して培養し増えるか試してみました。

↓今回から金魚用のエアポンプを使って培養用のペットボトルにエアを送り込むことにしました。


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Category:未分類

 Keyword:顕微鏡/14
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2017.11.09Thu/木

1万円でサーマルサイクラー(PCR装置)を作ろう!その3。Raspberry Piを使って電装部分を作製

↑BTW


とりあえず電装部分を組みました。右の基板はRaspberry Pi zero、左の基板にモータードライバと電解コンデンサが乗っています。おまじないに12V電源につなぐところにヒューズも設置しました。
これと12V電源と、USB電源を用意する必要があります。まだ通電してません(笑)。

★使った部品
Raspberry Pi zero(5ポンド、日本への送料含めて2000円ぐらい、国内通販は品薄なので)

温度センサーDS18B20。370円
いわゆる電子部品に相当するのはRaspberry pi、モータードライバ、電解コンデンサ、抵抗の4個だけです。
電源ユニットを入れると電気関連の部品代金は6000円ぐらいかな?

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Category:バイオハッカー用実験器具

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2017.11.01Wed/水

1万円でサーマルサイクラー(PCR装置)を作ろう!その2。制御用のモータードライバ(東芝TB66433KQ)をテスト

↑BTW


前回↓の続きです。

PCR装置を作るにはペルチェを使って、流す電流のプラス/マイナスを反転させることで加熱、冷却を制御すれば良いと思うのですが、その制御は「モータードライバー」ってのを使ったら良いっぽい。購入したのは下記のパーツ。東芝製で280円。
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Category:バイオハッカー用実験器具

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2017.10.29Sun/日

ミドリムシ(ユーグレナ)がペットボトルで簡単に増えた

↑BTW


2週間前に通販で購入した生ミドリムシをペットボトルに入れて窓辺に置いておいたところ簡単に増えました。全体的に緑色に。

左は窓際に放置して1週間、右は2週間後。1週間後では液体肥料多めの増えが良い感じでしたが、2週間後ではほぼ同等な感じ。とりあえず液体肥料(ハイポニカ)は植物の水耕栽培と同程度入れておけばOKっぽいです。

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Category:未分類

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2017.10.22Sun/日

自分でサーマルサイクラー(PCR装置)を作ろうと思います。ペルチェを買ってきて冷却・加熱能力をテスト

↑BTW


 1年半前にKickstarterに10万円以上も出して出資した遺伝子実験用オールインワン装置「BentoLab」が当初の出荷予定から1年経過しても送られてくる気配が無いので自分でサーマルサイクラーを作ろうと思います。

 最近、本当にクラウドファンディングとか計画する連中のルーズさにはウンザリ。クラウドファンディングの仕組みも良くないかもね。いったん資金調達した後のプロジェクト進行に対するインセンティブが無いからね。

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Category:バイオハッカー用実験器具

 Keyword:サーモグラフィー/3
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2017.10.16Mon/月

生ミドリムシ(ユーグレナ)を購入、自分で生産するぞ!

↑BTW



購入したのは↓

10mLで640円。送料が500円ぐらい。ミドリムシなどそこらへんにいるでしょうから金払って購入するなどバカらしいのですが、ミドリムシだけで他の微生物が含まれてない状態にするのは色々面倒そうなので購入することにしました。別の生物紛れ込んでないだろうな・・・・・何せ魚のエサ用なので少し心配です。
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Category:未分類

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2017.10.05Thu/木

スマホサイズのモバイル遺伝子配列分析装置(遺伝子シークエンサー)「MinION」を販売するオックスフォード・ナノポア・テクノロジーズのパンフレットが素敵すぎる

↑BTW


上の写真は先日、パシフィコ横浜で開催された日本癌学会総会に出展していた展示ブース。

既にオックスフォード・ナノポア・テクノロジーというイギリスの会社が革新的な遺伝子配列読み取り装置(遺伝子シークエンサー)を開発したことは紹介しました↓が、日本での営業・販売活動を開始しているようです。

遺伝子配列(ATGCの組合せ)を読み取る遺伝子シークエンサーは安くても数千万円という高額機器で、個人で購入するなんて夢のまた夢だと思っていたら、同社の販売するMinIONというスマホよりも小さな遺伝子シークエンサーはなんと1つ10万円。この装置を見て最初に思い浮かんだのが「ハンター×ハンター」という人気漫画の下記のシーン

漫画:ハンター×ハンター(冨樫義博)18巻より

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Category:バイオハッカー用実験器具

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