液体中の分子を右へ左へ自在に動かす技術～ソーレー・マスドライバーの開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21760166
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 山本 泰之 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (00398637)
• Keywords: 熱工学 / マイクロマシン / 熱物性 / ソーレー効果 / タンパク質

Research Abstract

液体中の溶質分子を非接触にマニピュレーションする技術として,ソーレー効果とレーザー加熱を組み合わせた"ソーレー・マスドライバー"を実現するため,研究開発を行った.
研究の当初は,数値計算による溶質分子の輸送効果の検討を進めた.その中で,拡散係数が小さくなる場合に,特に強い効果が得られることが明らかとなった.そこで,電気泳動用ゲルのような媒体にタンパク質を分散させ,ソーレー効果を用いて移動させることで1分子レベルでの分子輸送が実現できるのではないかと着想するにいたった.これを実現するため,装置開発を行った.一分子レベルのタンパク質の実験を可能にするため,高感度カメラの選定を進め,干渉計に変わる蛍光顕微鏡システムの構築を行った.2次元的な移動を可能にするため,当初は空間位相変調器の導入を想定していたが,シリンドリカルレンズを対角線で分割し組みあわせたレンズを用いることでアンカー状のパターンを発生でき,より高効率であることを発案したため,そのように改善することにした.以上のような装置開発により,タンパク質を1分子レベルで移動させる実験の準備が大方整った.