Magnetic separation of DNA

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 20560044
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied physics, general
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: YAMAMOTO Isao Yokohama National University, 工学研究院, 准教授 (40242383)
• Project Period (FY): 2008 – 2011
• Keywords: 強磁場効果 / DNA / 磁気分離 / 電気泳動 / ファラデー力 / 磁場配向 / ローレンツ力

Research Abstract

物質が磁場中で受ける3つの力(ファラデー力、トルク、ローレンツ力)を用い、DNAの磁気情報を反映した新しい磁気分離手法を確立することを目的とする。DNA は4つの塩基(Aアデニン、Tチミン、Gグアニン、Cシトシン)の配列が遺伝情報を担っている。しかしながら、従来の電気泳動分離は長さのみの分離であり、これらの塩基配列には無頓着であった。A=Tペアと水素結合は2本であり、G≡Cペアのは3本であることから、A=T割合の多少によって磁化率が異なる。磁化率に比例する磁気力を泳動分離に応用することにより、ATリッチなDNAとGCリッチなDNAを分離できると考えられる。本研究ではDNAが磁場中で受ける3つの力とそれらの合力について、電気泳動との関連を定性的・定量的に調査する。10T級の超伝導磁石を用い、様々な電磁環境下でDNAの電気磁気泳動を観察することによって基本的なメカニズムを解明し、DNAの磁気分離手法を確立することを目的とする。

Research Products

• [Journal Article] Dynamic Behavior of Magnetic Alignment in Rotating Field for Magnetically Weak Particles, (2010)
  • Author(s): M.Yamaguchi, S.Ozawa, I.Yamamoto
  • Journal Title: Jpn.J.Appl.Phys 49 Pages: 080213(3)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rotational diffusion model of magnetic alignment (2009)
  • Author(s): M.Yamaguchi, S.Ozawa, I.Yamamoto
  • Journal Title: Jpn.J.Appl.Phys. 48 Pages: 063001(7)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rotational Diffusion Model of 2-Dimensional Magnetic Alignment (2009)
  • Author(s): M.Yamaguchi, S.Ozawa, K.Ogawa, I.Yamamoto
  • Journal Title: J.Phys. : Conf.series 156 Pages: 012007(3)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 交流電場を用いた2次元DNA電気磁気泳動 (2011)
  • Author(s): 小澤瞬, 黒坂大希, 島崎泰至, 山本勲, 高増正
  • Organizer: 第58回応用物理学関係連合講演会(講演奨励賞受賞記念講演)(24p-KN-1,要旨集CD,)
  • Place of Presentation: 神奈川工大
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] Time Development of Magnetic Alignmentunder Thermal Distrurbance (2010)
  • Author(s): M.Yamaguchi, S.Ozawa, I.Yamamoto, T.Kimura
  • Organizer: Asian EPM2010, abs.p.16
  • Place of Presentation: Jeju
  • Year and Date: 20101004-20101006
• [Presentation] DNA migration under the magnetic field (2010)
  • Author(s): S.Ozawa, D.Kurosaka, C.Tanaka, I.Yamamoto, T.Takamasu
  • Organizer: Pacifichem2011
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] DNA Migration using Magnetic Force (2010)
  • Author(s): S.Ozawa, D.Kurosaka, C.Tanaka, I.Yamamoto, T.Takamasu
  • Organizer: The 4th International Workshp on Materials and Processing in Magnetic Fields (MAP4), Abs.p.26
  • Place of Presentation: Atlanta, USA
  • Year and Date: 2010-05-11
• [Presentation] DNA Electroromagneticphoresis under the Condition of B//E, 3rd Int.Conf (2009)
  • Author(s): S.Ozawa, D.Kurosaka, C.Tanaka, I.Yamamoto, T.Takamasu
  • Organizer: Magneto Science (ICMS 2009), P1-07, Abs.p.57
  • Place of Presentation: Nijmegen, Netherland
  • Year and Date: 2009-11-27