• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

DNA共役量子ドットのプログラマブルナノメッキによる単電子トランジスタの開発

Research Project

Project/Area Number 22350076
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

居城 邦治  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)

KeywordsDNA / 自己組織化 / ナノ粒子 / 単電子トランジスタ / 量子ドット
Research Abstract

単電子トランジスタほ、劇的な低消費電力を可能とする素子として注目されている。室温での動作を可能にするためには、ソース電極とドレイン電極の間に直径は数nmの「クーロン島」(極小の導電性金属)をnmの精度で置く必要がある。しかしながら現在のフォトリソグラフィー技術ではこのような精密な構造を作ることは不可能である。そこで本研究では核酸DNAの分子認識を用いることで、自己組織化的に量子ドットによる単電子トランジスタ構造を作製することをめざす。具体的には、量子ドットやナノ粒子から酵素反応によりDNAを伸長重合し、LB法により基板へ伸長固定化し、DNA部にナノメッキを施すことで、目的とする「単電子トランジスタ」に必要なナノワイヤー-量子ドット-ナノワイヤー構造を自己組織化的に確実に作製できる手法の確立を目指す。
具体的には以下の3つの研究項目で研究を進める。研究項目I.(研究計画)量子ドットをナノワイヤーで挟んだナノ構造を作製する。(方法)酵素合成により量子ドットに結合したオリゴヌクレオチドの重合反応を行い、LB法にて基板に伸長固定化し、プラチナ前駆体を用いてグアニン部分のみにPtナノワイヤー化する。研究項目II.(研究計画)クーロン島の両端の薄いトンネル性絶縁構造の状況を明らかにする。(方法)DNAの塩基配列並びにナノメッキの条件を変化させトンネル性絶縁構造の厚みを変化させ、導電性AFMにより常温での導電性を測定する。研究項目III.(研究計画)ナノワイヤー-量子ドット-ナノワイヤー構造を利用した単電子トランジスタを試作し、常温での動作を調べる。(方法)構造の両端にフォトリソ法で回路を作製し、動作確認を行う。
本年度は研究項目IIについて実験を行い、研究項目Iで作製したPtナノワイヤーの導電性を導電性AFMにより常温で測定することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実施計画通りに研究が進展しているから。

Strategy for Future Research Activity

実施計画通りに研究を進めるが、進展が早い場合は実施計画を前倒して研究を進めることもある。

  • Research Products

    (20 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (9 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Virus Capsid Coating of Gold Nanoparticles via Cysteine-Au Interactions and their Effective Cellular Uptakes2012

    • Author(s)
      K. Nagakawa, K. Niikura, T. Suzuki, Y. Matsuo, M. Igarashi, H. Sawa, K. Ijiro
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 41(1) Pages: 113-115

    • DOI

      DOI:10.1246/cl.2012.113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nuclear Transport facilitated by the Interaction Between Nuclear Pores and Carbohydrates2012

    • Author(s)
      S. Sekiguchi, K. Niikura, Y. Matsuo, S-H. Yoshimura, K. Ijiro
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 2 Pages: 1656-1662

    • DOI

      DOI:10.1039/c1ra00616a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial Polymeric Receptors on the Cell Surface Promote the Efficient Cellular Uptake of Quantum Dots2011

    • Author(s)
      K. Niikura, K. Nambara, T. Okajima, R.Kamitani, S. Aoki, Y. Matsuo, and K. Ijiro
    • Journal Title

      Organic and Biomolecular Chemistry

      Volume: 9 Pages: 5787-5792

    • DOI

      DOI:10.1039/C1OB05420A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] pH-Dependent Network Formation of Quantum Dots and Fluorescent Quenching by Au Nanoparticle Embedding2011

    • Author(s)
      S. Sekiguchi, K. Niikura, N. Iyo, Y. Matsuo, A. Eguchi, T. Nakabayashi, N. Ohta, and K. Ijiro
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 3(11) Pages: 4169-4173

    • DOI

      DOI:10.1021/am201013n

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-Repairing Filamentous Actin Hydrogel with Hierarchial Structure2011

    • Author(s)
      K. Sano, R. Kawamura, T. Tominaga, N.Oda, K. Ijiro and Y. Osada
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 12(12) Pages: 4173-4177

    • DOI

      DOI:10.1021/bm2009922

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improving in Vivo Hepatic Transfection Activity by Controlling Intracellular Trafficking : The Function of GALA and Maltotriose2011

    • Author(s)
      H.Akita
    • Journal Title

      Mol.Pharmaceutics

      Volume: 8(4) Pages: 1436-1442

    • DOI

      DOI:10.1021/mp200189s

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inspiration from chemical photography : accelerated photoconversion of AgCl to functional silver nanoparticles mediated by DNA2011

    • Author(s)
      G.Wang
    • Journal Title

      Chem.Comm.

      Volume: 47 Pages: 9426-9428

    • DOI

      DOI:10.1039/C1CC13385C

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNAブラシの光マイクロパターニングとデバイスへの応用2012

    • Author(s)
      鈴木康修
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 光でパターニングしたDNAブラシの作製2012

    • Author(s)
      鈴木康修
    • Organizer
      第46回(2011年度)高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2012-01-31
  • [Presentation] ゲル表面への金属マイクロパターンの作製2011

    • Author(s)
      島本直伸
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      20110928-20110930
  • [Presentation] DNA-templated bottom-up fabrication of conductive nanowires2011

    • Author(s)
      K.Ijiro
    • Organizer
      2011 Japan-Taiwan Bilateral Polymer symposium
    • Place of Presentation
      National Chiao Tung University, Hsinchu (Taiwan)(招待講演)
    • Year and Date
      20110914-20110917
  • [Presentation] DNAブラシ上での細胞培養とDNaseによる細胞剥離2011

    • Author(s)
      江口明日美
    • Organizer
      第21回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      20110725-20110726
  • [Presentation] DNA-Templated Self-Assembly of Conductive Nanowires2011

    • Author(s)
      G.Wang
    • Organizer
      EcoDesign 2011
    • Place of Presentation
      Kyoto TERRSA(京都府京都市)
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] Preparation of DNA brush-immobilized tissue culture substrate that enables cell ablation by Dnase2011

    • Author(s)
      A.Eguchi
    • Organizer
      12th RIES-Hokudai International Symposium "観"[KAN]
    • Place of Presentation
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2011-11-21
  • [Presentation] ヌクレアーゼによる細胞剥離を可能にするDNAブラシ細胞培養基材の開発2011

    • Author(s)
      江口明日美
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] フッ素界面の導入による金ナノ粒子配列構造の高速製作2011

    • Author(s)
      新倉謙一
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Book] 高分子2011年6月号(Vol.60 No.8)2011

    • Author(s)
      新倉謙一
    • Total Pages
      531-536
    • Publisher
      社団法人高分子学会
  • [Book] 生体の科学 2011年10月号(増大号)(Vol.62 No.5)2011

    • Author(s)
      新倉謙一
    • Total Pages
      496-497
    • Publisher
      財団法人金原一郎記念医学医療振興財団
  • [Book] 次世代バイオミメティクス研究の最前線-生物多様性に学ぶ-2011

    • Author(s)
      居城邦治
    • Total Pages
      226-230
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] ソフトナノテクノロジーにおける材料開発2011

    • Author(s)
      居城邦治
    • Total Pages
      151-156
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2013-06-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi