2012 Fiscal Year Annual Research Report
泳動速度制御機能を有する単一分子識別デバイスの創製
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24681032
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
筒井 真楠 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (50546596)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノバイオ / ナノコンタクト / ナノポア / 単一分子 / ゲノム |
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| Research Abstract |
本年度では、面内型ゲーティングナノポアセンサーによる1分子DNAの塩基配列解読の実証に向けた、1分子ダイナミクス制御のための新規1分子観察技術を創成した。開発したデバイスは、厚さ約0.1mmの透明ガラス基板上に作製したマイクロピラーを有する検体導入用流路と、検体検出用マイクロ流路で構成されるものである。このデバイスを用いて、イオン電流計測法と蛍光顕微鏡を用いた1粒子観察を同時に実行することで、マイクロ流路を通過する単一蛍光粒子のダイナミクス解析を試みた。実験では、流路デバイスをPDMSブロックでシーリングし、シリンジポンプを用いて蛍光粒子の分散溶液を流路に導入した。2つの銀/塩化銀電極を用いてマイクロ流路に電場を生じさせることで、電気泳動的に蛍光粒子が流路を通過するようにした。流路を通るイオン電流の測定を行なったところ、1個の粒子が通過されたことを示唆するスパイク状のイオン電流変化が観測された。また、同時に記録した蛍光観察像によって、個々のイオン電流シグナルに対応して、単一蛍光粒子がマイクロ流路を通過していることが確認された。この結果により、これまでの電気的検出法では確認されてこなかった「本当に流路を粒子が通過しているのか?」という疑問を完全に解消することができた。
以上のようにして、マイクロ秒スケールの高時間分解能とナノメートルスケールの高空間分解能を併せ持ちながら、液体中における1個の粒子あるいは分子のダイナミクスの実像観察を行うことができる新しい手法の創成に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度計画していた1分子ダイナミクス制御に必要となる透明ガラス基板を用いた流路デバイスの作製プロセスの構築と、これを用いた新規1分子ダイナミクス解析法の創成に成功しており、面内型ゲーティングナノポアセンサーを用いた1分子DNAの塩基配列解読の実証に向けて、研究は順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
面内型ゲーティングナノポアセンサーの作製工程におけるエレクトロマイグレーション法を用いた電極ギャップ形成プロセスでは、ナノ電極の下地金属の存在が大きく歩留まり低下を招く要因となっていることが新たに判明した。そこで、今後は下地金属を用いない電極作製プロセスを構築し、デバイス作製の歩留まり向上を図る。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度において、面内型ゲーティングナノポアセンサーの作製工程におけるエレクトロマイグレーション法を用いた電極ギャップ形成プロセスの改善の必要性が明らかになった。そこで、次年度では、エレクトロマイグレーション法による分子サイズ電極ギャップ作製を高い歩留まりで実施することを目的として、電極ギャップの作製に必要となるピコアンメータおよび機器制御用PCを新たに購入し、電極ギャップ作製プロセスの最適化を促進させる。
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Research Products
(8 results)
