2012 Fiscal Year Annual Research Report
環状ＤＮＡのプログラマブルナノメッキによるメタマテリアルの創製
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22655059
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
居城 邦治 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | DNA / 自己組織化 / メッキ / メタマテリアル / 微細加工 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、独自の環状構造を有するＤＮＡを塩基選択的に金属化することで負の屈折率を持った物質であるメタマテリアルを自己組織化的に作製することである。これまでミリ波や赤外線を対象にしたメタマテリアルが作られてきたが、微細加工限界のため可視光に対して負の屈折率を持つ構造は作れなかった。本提案では酵素合成した環状二重らせんＤＮＡを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsingle split-ring resonators (SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立することをめざした。
具体的には、poly(dG)・poly(dC)に結合したシスプラチンの還元によるプラチナナノワイヤーの作製手法を基本にして金属ナノギャップを作製した。そのため、複数のドメイン構造を有するオリゴブロック型DNAを作製した。プラチナ錯体の非結合性配列には、非天然塩基7-deaza-Guanineを選択し、一本のpoly(dC)に対してプラチナ錯体と結合しやすい [poly(dG)]と非結合性の [poly(7-deaza-dG)]によりオリゴブロック型DNAを酵素法によって新たに合成した。得られたトリゴブロック型DNAの構造は電気泳動と走査型原子間力顕微鏡により確認した。このトリゴブロック型DNAを基板に伸長固定化して、シスプラチンをGC部位に結合させ、還元することでプラチナナノワイヤーを作製した。高さ1.3 nm、幅10 nmのナノワイヤーが形成され、非天然塩記部分にはプラチナが析出しないことを確認した。この部分は金属ナノギャップ構造すなわちSSRRsのスプリット構造に対応しており、非天然塩基部分の長さに応じて可変出来ることを明らかにした。この構造を元にSSRRsの作製が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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