Organization
Institute of Integrated Research Research Center for Autonomous Systems Materialogy Specially Appointed Junior Associate Professor
Title
Specially Appointed Junior Associate Professor
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MARUYAMA TOMOYA
Papers
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A platform for the formation of uniform DNA condensate droplets using vibration-induced local vortices. International journal
Zhitai Huang, Kanji Kaneko, Ryotaro Yoneyama, Tomoya Maruyama, Takeshi Hayakawa, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki
Materials horizons 2025.12
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Formation dynamics of patchy/Janus DNA condensates in monodisperse giant vesicles generated using microfluidics
Ryotaro Yoneyama, Ryota Ushiyama, Tomoya Maruyama, Reiko Sato, Mamiko Tsugane, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki
RSC APPLIED INTERFACES 2 ( 6 ) 2025.11
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Synthetic nucleic-acid droplets: a bioprogramming platform for designer microliquids
Hirotake Udono, Tomoya Maruyama, Nathan N. Evangelista, Naoki Yoshida, Yuta Aizaki, Kei Goraku, Kanta Takagi, Ryoya Hasegawa, Masahiro Takinoue
POLYMER JOURNAL 57 ( 8 ) 845 - 862 2025.8
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Controlled Formation of DNA Condensates as Model Nuclei in Monodisperse Giant Vesicles. International journal
Ryotaro Yoneyama, Naoya Morikawa, Ryota Ushiyama, Tomoya Maruyama, Reiko Sato, Mamiko Tsugane, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki
JACS Au 5 ( 7 ) 3533 - 3544 2025.7
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Temporally controlled multistep division of DNA droplets for dynamic artificial cells. International journal
Tomoya Maruyama, Jing Gong, Masahiro Takinoue
Nature communications 15 ( 1 ) 7397 - 7397 2024.8
Research Projects
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Kissing-loop構造を利用したDNA液滴の増幅機構の構築
Grant number：25K24406 2025.7 - 2027.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
丸山 智也
Grant amount：\2600000 （ Direct Cost: \2000000 、 Indirect Cost：\600000 ）
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化学エネルギーにより駆動するDNA液滴の動的挙動の制御
Grant number：22KJ1346 2023.3 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
丸山 智也
Grant amount：\2500000 （ Direct Cost: \2500000 ）
本年度は、核酸酵素を用いたDNA液滴の分裂個数制御を実現した。前年度に開発した、DNA液滴の分裂を誘発するトリガーの放出を時間制御する機構を利用し、DNA液滴の分裂を多段階で起こすことで、1個の液滴が2個の液滴に分裂する、生細胞の分裂を模した分裂個数制御の実現に成功した。さらに、予定よりも進み、DNA液滴に用いるDNAの塩基配列やナノ構造体の構造によって分裂までに要する時間や分裂によって生成される液滴の個数が変化することを見出すことに成功した。これらの結果から、DNAの塩基配列設計によってDNA液滴の分裂ダイナミクスを制御できるということがわかってきている。また、DNA液滴の成長機構の実現に向けた研究では、従来はDNA液滴の形成に不利であった、長鎖機能的配列を持つDNAナノ構造体がDNA液滴を形成できるような反応条件を見出すことに成功した。また、NUPACKやoxDNA等のDNA塩基配列設計用のシミュレーションソフトを用いて、最適な長鎖機能的配列を設計することに成功した。さらに、長鎖機能的配列を付加したことにより、化学エネルギーを利用したDNAナノ構造体の増幅反応における反応効率の上昇および反応時におけるエラーを減少させることに成功した。この長鎖機能的配列を含むDNAナノ構造体を用いたDNA液滴と酵素反応を組み合わせることで、化学エネルギーを利用したDNA液滴の成長機能が実現できると考えられる。また、これらの成果から、DNA液滴の動的挙動の実現に最適な塩基配列や構造のデザインがわかってきている。