電子顕微鏡シーケンサーに用いるDNA/RNAナノアレイの作成

• Project/Area Number: 18038048
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 喜多山 篤 生理学研究所, 共同研究員 (70270882)
• Project Period (FY): 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 電子顕微鏡 / 塩基配列解析 / 炭素薄膜基板

Research Abstract

研究代表者らは、電子顕微鏡を利用して、大量のDNA配列を1分子観察により高速・高精度でシーケンスする技術の開発をすすめている。すでに20merのオリゴヌクレオチドを塩基特異的にAuナノクラスターで修飾し、その電子顕微鏡観察を実現しているが、今後のアプリケーション開発には、さらに定量性を考慮した観察試料調整法の確立が不可欠である。
そこで、薄膜側面という微細構造を利用して、観察対象分子を自己組織的に1nmオーダーのスケールでパターン化させ、電顕観察時に試料を探す領域を限定する技術を開発し、効率的な観察を実現する、という課題に取り組んだ。
マイカ基板上に、DLC膜をプラズマ蒸着する。この上にAuを膜厚1nm程度で蒸着させる。その後、DLC膜/Au膜の積層を繰り返す。DLC膜の厚みは30^-100nm程度に調製することが可能である。この基板をエポキシ樹脂で固めた後、イオンスライサー(JEOL)で超薄切片化することにより、側面を露出させる。目的通りに、Auの線幅1nm程度の極細線パターンが30^-100nm間隔のDLC層ではさまれた薄切片が形成できた。
DNA(dT20U)の5'-末端にDTTPによりチオール基を、また3'-末端にウンデカゴールドクラスターを標識したものを調製し、これを用いて自己組織的にAu薄膜側面に結合させる事を試みた。
TEM観察を行なったが、1nmのAu極細線パターンに沿ったウンデカゴールドクラスターは検出できなかった。今後、AFM探針をペンのように用いるディップペンナノリソグラフィーの手法を応用して、DNAナノアレイを形成する手法などを検討する。