• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

タンパク質超分子による「ナノ粒子とカーボンナノチューブ複合体」群の機能創発

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 23111714
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

山下 一郎  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (30379565)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords球殻状タンパク質 / ナノ粒子 / CNT / アプタマー / Re-RAM / 電界配向 / 量子効果 / ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス
Outline of Annual Research Achievements

カーボン系ナノマテリアルであるカーボンナノチューブ(CNT)と半導体ナノ粒子を組み合わせた複合材料の作製を、CNTを特異的に認識するペプチド(アプタマー)を遺伝子的に付加した球殻状タンパク質(mDps)を用いることで行った。まず遺伝子操作した球殻状タンパク質の内部空間でCo3O4のナノ粒子(NP)合成を行い、この球殻状タンパク質とCNTを水溶液中で超音波撹拌することで、CNT周囲にタンパク質殻厚(約1.5nm)だけ離れたCo3O4ナノ粒子を多数修飾したバイオ分子+CNT複合体(CNT+mDps:NP)を作製に成功した。さらに、この(CNT+mDps:NP)溶液を数十~百nmの間隔を持つ電極間に滴下して配置した。この配置方法では、溶液の緩衝薬剤成分を除去することで良好な濃厚(CNT+mDps:N)配置が可能となった。また電極間に交流電界を印可することによりCNTが電極間方向に並行化する実験結果を得ることにも成功した。この(CNT+mDps:N)群の電気特性計測を行った結果2つの特徴的な電気特性を得た。一つは、NPを量子井戸とするクーロンブロッケード特性であり、予測されるものであった。もう一点は、電極間に配置された(CNT+mDps:NP)群において電圧の印可により電流経路が限定されて一経路だけが選択され、その結果選ばれた単一のナノ粒子よるRe-RAMと同様のメモリ効果と思われる特性が生じるものであった。このRe-RAM様特性は、電極間に配置されたCNTやNPの多数群の中から、自動的に一個量子NP選択がおおなわれることを示しており、複雑なナノ構造作製を行うことなく単一量子NP選択が実現できることが示されたと言える。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Characterisation of a carbon nanotube random network conjugated by semiconductor nanoparticles with defined nanometre-scaled gaps2012

    • Author(s)
      Shinya Kumagai
    • Journal Title

      Micro Nano Letters

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: 753-756

    • DOI

      10.1049/mnl.2012.0220

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A water-soluble carbon nanotube network conjugated by nano particles with defined nanometer gaps2011

    • Author(s)
      M.Kobayashi, S.Kumagai, B.Zheng, Y.Uraoka, T.Douglas, I.Yamashita
    • Journal Title

      Chem.Commun

      Volume: 47 Issue: 12 Pages: 3475-3477

    • DOI

      10.1039/c0cc05503d

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 固体-バイオ表面を舞台とするナノ構造作製2013

    • Author(s)
      山下一郎
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀県、草津市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Bio Nano Process2012

    • Author(s)
      Ichiro Yamashita
    • Organizer
      ICPST-29, international Conference of Photopolymer Science and Technology
    • Place of Presentation
      Chiba Pre, Chiba City
    • Year and Date
      2012-06-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質超分子によるナノ粒子+カーボンナノチューブの高密度集積構造の電気特性計測~ナノ粒子材料の比較2012

    • Author(s)
      山下一郎
    • Organizer
      分子ナノシステムの創発化学第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪市
    • Year and Date
      2012-02-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Bio Inspired Nanoconstruction method and products2012

    • Author(s)
      Ichiro Yamashita
    • Organizer
      Japan-Sweeden BioNano Workshop
    • Place of Presentation
      Sweeden, Stockholm
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオ分子ハンドリング・センシングを実現するアクティブバイオ場 という考え方2012

    • Author(s)
      山下一郎
    • Organizer
      ソフトインターフェースの分子科学ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      兵庫県、姫路市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2025-11-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi