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バイオ・メカニカル・ハンドリングのための10nmオーダの3次元微細構造の創成

研究課題

研究課題/領域番号 12305011
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関東京大学

研究代表者

中尾 政之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90242007)

研究分担者 竹内 孝次  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10134470)
畑村 洋太郎  工学院大学, 国際基礎工学科, 教授 (40010863)
松本 潔  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (10282675)
鷲津 正夫  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10201162)
田中 秀治  東北大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (00312611)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2002年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2001年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワード3次元微細構造 / バイオハンドリング / 近接場光学 / 電子ビーム堆積法 / 集束イオンビーム加工法 / DNA / 微小電極
研究概要

本研究では、微小な生体物質を固定・操作・分析するためのもつツールを10nmのオーダまで微細化することを目的として3次元微細構造の加工技術の開発を行った。微細な3次元構造を溝状・針状・管状・粒状構造に分類し、以下のような項目で研究を行った。
・針状構造物の微細加工技術の開発
走査型電子顕微鏡のビームを用いてカーボンを堆積させる、電子ビーム堆積(Electron Beam Deposition)法の開発を行った。EBD法によってガラス針の先端にφ20nmのカギ状プローブを形成し、これを用いて撥水基板上に伸張したλ-DNA一分子の一部分を回収できることを示した。
またEBD法によってナノメートルサイズの針を原子間力顕微鏡のカンチレバー先端に形成し、これを近接場光学顕微鏡の散乱プローブへ応用した。φ10nm、長さ1μmのアモルファスカーボンの針をもつ散乱プローブを製作し、φ20nmのビーズとφ200nmのビーズが混在した試料の観察を行った結果、従来の散乱プローブでは得られなかった、φ200nmのビーズの近傍にあるφ20nmのビーズの光学像を得ることができ、製作した散乱プローブが高アスペクト比物体の高分解能観察に有用であることを示した。
・管状および粒状構造物の微細加工技術の開発
集束イオンビームを用いて微細ガラス管を加工し内径500nm程度の管状構造を作製する研究を行った。またこの構造をさらに利用して粒状の微細構造を生成するシステムの開発を行った。ピエゾ素子を用いて上記管状構造(微細ピペット)を上下に駆動し、ガラス基板上にφ1μm程度の液滴を形成しゲル化するシステムを開発した。またこの粒に遺伝子を封入して、植物細胞の形質転換用のカプセルに応用できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 竹中良, 大井健, 中尾政之, 福井希一: "遺伝子封入用マイクロカプセルの開発"第6回化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演予稿集. 51 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹中良, 大井健, 中尾政之, 長森英二, 福井希一: "遺伝子封入用マイクロカプセルの開発"医用電子と生体工学. 第40巻特別号. 81 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi OOI, Yusuke OKABE, Masayuki NAKAO, Keisuke IWATA: "Laminated electrodes chip for pulse-immunoassay"Micro Total Analysis Systems 2002. 121-123 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaaki FUJISAKI, et al.: "ON-CHIP CULTURE FOR MONITORING SINGLE CELLS"EMBEC '02. 302-303 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensuke Tsuchiya, Takeshi Ooi, Yuki Sakamaki, Masayuki Nakao: "High aspect ratio SNOM probe fabricated using Electron Beam Deposition and Focused Ion Beam"Proceedings from ASPE 2002 Annual Meeting. Vol.27. 20-23 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中尾政之, 大井健, 土屋健介: "マイクロチップにナノチャネルを作る"BME(Bio Medical Engineering). 15・10. 57-62 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中尾政之, 大井健: "ナノチャネルとナノツール"化学工業. 52・1. 18-22 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤岡聡太, 大井健, 中尾政之, 畑村洋太郎: "ナノメータサイズのプローブを用いた単一DNAの切断と断片の単離"医用電子と生体工学. 第39巻. 280 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂巻勇紀, 大井健, 中尾政之, 畑村洋太郎: "高アスペクト比散乱プローブを用いた近接場光学顕微鏡の開発"医用電子と生体工学. 第39巻. 278 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ooi, et al.: "3D-nano Wire-frame for Handling and Observing a single DNA Probe"Proc. of MEMS.'00. 580-583 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂巻勇紀, 中尾政之: "高分解能で蛍光観察するための近接場光学顕微鏡の開発"1-73 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo Takenaka, Takashi Ooi, Masayuki Nakao, Kiichi Fukui: "Development of the microcapsule for gene enclosure"The 6th conference of chemistry and micro nano system. 51 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo Takenaka, Takashi Ooi, Masayuki Nakao, Eiji Nagamori, Kiichi Fukui: "Developemt of the microcapsule for gene enclosure"BME. 40. 81 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi OOI, Yusuke OKABE, Masayuki NAKAO, Keisuke IWATA: "Kaminated electrodes chip for pulse-immunoassay"Micro Total Analysis System. 121-123 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki FUJISAKI, et.al: "ON-CHIP CULTURE FOR MONITORING SINGLE CELLS"EMBEC '02. 302-303 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensuke Tsuchiya, Takeshi Ooi, Yuki Sakamaki, Masayuki Nakao: "High aspect ratio SMOM probe fabricated using Electron Beam Deposition and Focused Ion Beam"Proceedings from ASPE 2002 Annual Meeting. 27. 20-23 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Nakao, Takeshi Ooi, Kensuke Tsuchiya: "A nano channel is made to a microchip"BME(Bio Medical Engineering). 15 No.10. 57-62 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Nakao, Takeshi Ooi: "A nano channel and a nano tool"Chemical industry. 52 No.1. 18-22 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sota Fujioka, Takeshi Ooi, Masayuki Nakao, Yotaro Hatamura: "Cutting of single DNA and isolation of a firagment using the people of nano meter size"BME. 39. 280 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuki Sakamaki, Takeshi Ooi, Masayuki Nakao, Yotaro Hatamura: "Development of the near-field optical microscope using a high aspect ratio scattening probe"BME. 39. 278 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ooi, et.al: "3D-nano Wire-frame for Handling and Observing a single DNA Probe"Proc. Of MEMES '00. 580-583 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuki Sakamaki, Masayuki Nakao: "Scanning Near-Field Optical Microscope to observe luminscent micro-parts with nanometer resolution"1-73 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹中良, 大井健, 中尾政之, 福井希一: "遺伝子封入用マイクロカプセルの開発"第6回化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演予稿集. 51 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中良, 大井健, 中尾政之, 長森英二福井希一: "遺伝子封入用マイクロカプセルの開発"医用電子と生体工学. 第40巻特別号. 81 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi OOI, Yusuke OKABE, Masayuki NAKAO, Keisuke IWATA: "Laminated electrodes chip for pulse-immunoassay"Micro Total Analysis Systems 2002. 121-123 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masaaki FUJISAKI, et al.: "ON-CHIP CULTURE FORM MOINITORING SINGLE CELLS"EMBEC '02. 302-303 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kensuke Tsuchiya, Takeshi Ooi, Yuki Sakamaki, Masayuki Nakao: "High aspect ratio SNOM probe fabricated using Electron Beam Deposition and Focused Ion Beam"Prcceedings from ASPE 2002 Annual Meeting. Vol.27. 20-23 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 坂巻勇紀, 大井健, 中尾政之, 畑村洋太郎: "高アスペクト比散乱プローブを用いた近接場光学顕微鏡の開発"医用電子と生体工学. 39巻特別号. 278 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 藤岡聡太, 大井健, 中尾政之, 畑村洋太郎: "ナノメータサイズのプローブを用いた単一DNAの切断と断片の単離"医用電子と生体工学. 39巻特別号. 280 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾政之, 大井健: "ナノチャンネルとナノツール"化学工業. Vol.52 No.1. 18-22 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾政之, 大井健, 土屋健介: "マイクロチップにナノチャンネルを作る"BME(Bio Medical Engineering). Vol.15 No.10. 57-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ooi, et.al.: "3D-nano Wire-frame for Handling and Observing a single DNA Probe"Proc.of MEMS.'00. 580-583 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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