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2010 Fiscal Year Annual Research Report

パルス変調引力顕微鏡の開発と水溶液中における分子認識反応の解析

Research Project

Project/Area Number 20360020
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松本 卓也  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50229556)

Keywords走査プローブ / 分子認識 / 分子電極 / バルス変調 / 水溶液
Research Abstract

水溶液中における分子認識反応の検出について、定量的な評価を行った。大振幅自励発振を行い、振幅フィードバック条件下で分子認識の引力による周波数シフト画像と周波数シフト値の解析を行った。試料には、レセプター分子としてアビジン分子を用い、リガンドとしてビオチン分子を用いた。ビオチンは、シランカップリング反応を利用して、分子鎖を介して、カンチレバーに結合されている。
周波数シフト画像は、振幅フィードバックにより同時に取得したトポグラフよりも明らかに拡がって観測された。トポグラフでは、カンチレバーの曲率半径と考えられる大きさで観測されるが、周波数シフト画像は、2倍を越えて拡がって観測された。これは、ビオチンが長さを有する直鎖分子を経て、チップ表面に固定されているため、チップの最も突出した点より、一回り大きな範囲から検出が始まるためであると考えられる。
一方、分子認識による周波数シフトの値は-140Hzであった。これを力に換算すると約820pNとなった。この力の値は、これまでフォースカーブ法で測定されていた値に比べ数倍大きい。カンチレバー振動の各ストロークがそれぞれ、フォースカーブの測定に対応する。共振周波数100kHz程度のカンチレバーを用いた場合の負荷速度はフォースカーブ測定の時に比べて、約2桁大きいためであると考えられる。これは、これまでのフォースカーブ測定では得られなかったエネルギー領域の測定を行っていることに対応するので、本手法の特徴の一つであるといえる。

  • Research Products

    (3 results)

All 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] AFM Nanopatterning of Transition Metal Oxide thin Films2010

    • Author(s)
      L.Pellegrino, I Pallecchi, E.Gellingeri, G.Canu, A.S.Siri, D.Marre, Y.Yanagisawa, M.Ishikawa, T.Matsumoto, Hide.Tanaka, T.Kawai
    • Journal Title

      J.Nanosci.Nanotech

      Volume: 10[7] Pages: 4471-4476

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nano-scale resistivity reduction in single grain of lead phthalocyanine2010

    • Author(s)
      S.Tabuchi, Y.Otsuka, M.Kanai, H.Tabata, T.Matsumoto, T.Kawai
    • Journal Title

      Organic Electronics

      Volume: 11[5] Pages: 916-924

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Control of Network Formation of DNA Origami and λ-DNA : Emergent One-pot Processes Utilizing Binary Solvent2010

    • Author(s)
      Takuya Matsumoto
    • Organizer
      5th International Meeting on Molecular Electronics [ElecMol'10]
    • Place of Presentation
      Maison MINATEC (Grenoble,France)
    • Year and Date
      2010-12-09

URL: 

Published: 2012-07-19  

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