2016 Fiscal Year Annual Research Report
High-density packaging of nano-devices using DNA highwires as scaffolds
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15K13324
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
寺尾 京平 香川大学, 工学部, 准教授 (80467448)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノ構造形成 / ＤＮＡ１分子操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、DNA分子で構成される複数種のナノデバイスを、超高密度に配置・実装する技術を開発する。研究代表者がこれまでに実現した独自技術であるDNA分子の非侵襲操作技術を利用することにより、DNA分子をマイクロピラー電極間を橋渡しする状態で懸架し、溶液中にDNA Highwireと呼ぶ新たな１次元構造を形成する。これをナノデバイス実装の足場として利用することにより、従来は散在して機能していたDNAナノデバイス同士を自己組織化を利用してナノメートルサイズのピッチで高密度かつ高精度に実装する。研究期間内に本提案原理を実証するため、金マイクロピラー電極間にDNA Highwireを形成し、塩基配列の相補性を利用した自己組織化によるDNAナノデバイスの配置を実証することを目標とする。
研究目的の「DNA Highwireを用いたナノデバイス実装」を期間内に実現するため、実験技術の構築と検証を行う。平成２８年度は前年度に開発した操作技術を基に0.1－1ミリメートル長のDNA分子を用いてDNA Highwireの形成実験に取り組み、その課題を明らかにした。その結果、現状のDNA操作に用いるナノ構造体では十分な操作距離が得られないことが判明した。そこで、構造体表面にナノサイズの微細凹凸を形成し、構造体間に生じる微細空間に効率的にDNA分子を閉じ込めることで、操作距離を数倍程度に向上することに成功した。一方で期間中には配線の実証とＤＮＡナノデバイスの結合には到達することができなかった。期間内には、他にも周辺技術として構造体の姿勢制御のための光学系の構築や作製工程の変更による視認性の向上を達成しており、さらなる開発を推進する環境が整備されたと考えている。
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