2009 Fiscal Year Annual Research Report
単一バイオ分子解析に向けたナノチャネル構造体の創成
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21241032
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
川合 知二 大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (20092546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 正輝 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40362628)
田中 裕行 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20314429)
柳田 剛 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50420419)
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| Keywords | 1分子科学 / 単一バイオ分子 / ナノチャネル構造 |
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| Research Abstract |
ボトムアップとトップダウンプロセスのインテグレーションにより分子認識機能ナノチャネル構造体を構築し、これを用いて、モルグラフィー(Molecule Graphy:ナノ規制空間における単一分子の種類、形態、ダイナミクス、電子状態を電気的かつリアルタイムに追跡する単一分子総合解析のこと)を行なうことを研究目的とし、11ステップの微細加工プロセスで作製した直径30nmの縦型ゲーティングナノポアを用いて、平均直径28nmの金ナノ粒子の検出に成功した。さらに、機械的破断接合とマイクロ流路を組み合わせた型ゲーティングナノポアを用いて、1個の核酸塩基分子の識別に成功した。走査トンネル顕微鏡の金属基板と金属探針間のDNAにおいて、グアニン分子だけでなく、アデニン分子にも特徴的な電子状態(分子指紋)が存在することを見いだした。ナノ配線となる酸化物ナノワイヤーの電気伝導性を得る為に不純物ドーピングを行い、その微細構造・組成と電気輸送特性との比較検討を行った。その結果、従来ナノワイヤー構造中への均一ドーピングが示唆されていたが、VS過程による不均一ドーピングが発現していることを明らかにした。更にその問題点を克服する為に雰囲気温度変調を行い、電気伝導性が2倍以上に促進される結果を見出した。
研究実施計画通り、ナノ電極とナノチャネル構造が融合したナノ構造を作製、酸化物ナノワイヤーの配線を作製し、これらが融合させた1個のナノ粒子を検出するナノ構造デバイスの作製、および機能実証できた。
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