2010 Fiscal Year Annual Research Report
DNA機能化マイクロゲル構造体によるセルフアセンブリ
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22651049
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾上 弘晃 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (30548681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧ノ上 正浩 東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (20511249)
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| Keywords | マイクロナノデバイス / Self-assembly / ゲルビーズ / 遠心器 / DNA / ナノマシン / ソフトマテリアル |
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| Research Abstract |
本申請課題の目的は、DNAで表面修飾されたマイクロハイドロゲル構造体(パーツ)を用い,「パーツ間の高い結合選択性」や「可逆的なパーツ結合の制御」,また「DNA分子演算の結果のパーツ間結合への反映」といった高次機能を有するマイクロセルフアセンブリシステムを実現することである.このシステムの実現を通じ,ナノスケールからマイクロ・ミリスケールの階層的な自己組織化システムの構成法の創生を目指す.
上記の目的のため、本年度はまず遠心器を用いてマイクロデバイスに高重力をかけ、その際の物理現象を利用して、マイクロサイズのゲルビーズを作成する手法の開発を行った。具体的には、先端が20-150um程度のガラス管を遠心チューブの中に固定する装置を作成し、ガラス管内にアルギン酸ナトリウムを充填し、遠心チューブ下の塩化カルシウム溶液に打ち出すことで、オイルや紫外線を用いずに均一直径のゲルビーズの作成に成功した。作成したゲルビーズは、直径が20-200um程度であった。また、ガラス管先端を塩化カルシウム溶液表面に浸けることにより、ビーズ形状ではなく、ファイバー形状のアルギン酸のマイクロゲル構造が得られることも、見いだした。
また、1つのビーズの構成や表面に、違う材料を利用することを可能とするため、ガラス管内部が2つに仕切られているシータ管でも、ゲルビーズの試作を行った。その結果、ヘテロな材料からなるヤヌスゲルビーズの作成に成功した。これによりセルフアセンブリのパーツとしてゲルビーズを利用する際、ゲルビーズ表面の選択的な化学修飾が可能になることが期待できる。さらに本手法を利用してゲルビーズ作成の際、蛍光-ズや磁気ビーズ、細胞等の封入にも成功した。
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