2010 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(常勤) (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 |
前年度までに実施した研究によって、ナノチャネルとナノ電極が融合した新規なデバイスを開発し、2端子電流計測による単一分子計測に基づいた、単一核酸塩基分子の検出原理を実証することに成功した。
本年度は、トップダウンプロセスで位置決めされた金属触媒を介した気相-液相-固相(VLS)反応を用いて作製する酸化物ナノワイヤー構造体をテンプレートとしたナノチャネル構造を創製し、さらに金属触媒逐次反応によるナノワイヤー高次構造を用いて、ナノチャネル構造と自己組織化ナノワイヤー配線のアライメント技術を確立した。また、このアライメント技術を用いて、ナノ電極、ナノチャネル構造、および酸化物ナノワイヤー内部配線が融合したナノ構造を作製した。具体的には、ナノインプリント法を用いて任意の位置に任意のサイズの気相-液相-固相(VLS)反応を介した自己組織化ナノワイヤーを形成する手法を確立し、マイクロ流路と自己組織化ナノワイヤーのアライメント技術を確立した。これにより、マイクロ流路内部にトップダウンプロセスによって位置決めされた金属触媒を介したVLS反応を利用して、垂直配列した高アスペクト比を有する酸化物ナノワイヤーを高密度で成長させる技術を確立した。
また、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が存在することを前年度に見いだしたが、本年度は、密度汎関数法に基づく一般化密度勾配近似にファン・デル・ワールス相互作用補正を加えた第一原理電子状態計算によって特徴的な電子状態の、特にそのエネルギーレベルを精度良く再現することができた。
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