Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
DNAは様々な分野で研究、応用される生体ナノ物質の代表であり、その操作と秩序の創生は光圧ナノ物質領域の重要な課題です。本研究では、我々が開拓してきた光圧とナノ流体力学操作の融合による単一ナノ物質操作の新規方法論を、ナノ粒子を代表とする０次元ナノ物質からDNAを代表とする１次元ナノ物質へと拡張させます。１分子DNAを安定的に操作することを可能とする光圧デザイン及びナノ流体操作との相乗効果を解明します。これにより、従来の１分子DNA操作の限界を突破させ、１分子DNA操作の革新的な原理及びブレークスルー技術を世界に先駆けて創出します。
DNAは様々な分野で研究、応用される生体ナノ物質の代表であり、その操作と秩序の創生は光圧ナノ物質領域の重要な課題である。本研究の目的は、研究代表者が開拓してきた光圧とナノ流体力学操作の融合による単一ナノ物質操作の新規方法論を、ナノ粒子を代表とする０次元ナノ物質からDNAを代表とする１次元ナノ物質へと拡張して、１分子DNAを安定的に極限まで引き伸ばすことを可能とする光圧操作及びナノ流体操作との相乗効果の解明により、従来の１分子DNA操作の限界を突破させ、１分子DNA操作の極限化と超並列という革新的な原理及びブレークスルー技術を世界に先駆けて創出することである。令和２年度（２０２０年度）は、新型コロナウイルスのパンデミックの中, 当初の計画を状況に応じて調整しながら、令和元年度（２０１９年度）に取り組んだ研究項目に残った課題を解決して、１分子DNAの超並列操作へと展開するためのホログラフィック光圧操作を重点的に開発した。具体的には、下記の研究内容に取り組んだ。まず、再現性が高い1分子DNA-ナノ粒子複合体の作製手法を確立するために、1分子DNA両端にナノ粒子を固定化する際の各パラメーターを最適化する実験を行った。次に、１分子DNAの引き伸ばす操作を極限化することに目指して、光圧操作パラメーターや、ナノ流体パラメーターの検討を行った。そして、空間光位相変調器 （Spatial Light Modulator, SLM）を用いて、ホログラフィック光圧操作のための光学系を設計して設置調整し、宇都宮大学の早崎芳夫先生のご協力をいただきながらホログラフィック光圧操作システムを構築した。また、ナノ流体デバイスにおけるホログラフィック光圧操作による複数の単一ナノ粒子の同時操作に取り組んだ。さらに、ホログラフィック光圧操作による１分子DNAの超並列に挑戦した。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results, Invited: 14 results) Book (2 results) Remarks (2 results)
Proceedings of Micro Total Analysis Systems
Volume: 1 Pages: 366-367
Volume: 1 Pages: 190-191
化学とマイクロ・ナノシステム
Volume: 18 Pages: 41-42
http://www.chemeng.osakafu-u.ac.jp/group8/index.html
