2016 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
25286031
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
田中 裕行 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20314429)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | グラフェン / 基板 / DNA / シークエンシング / 顕微鏡 |
Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究の目的は、申請者が独自に開発した世界で唯一の技術であるDNAの伸長固定方法(成立特許)及び走査型トンネル顕微鏡(STM)による塩基識別手法を、最新の理論計算予測やグラフェン基盤を採用するなどの実験条件最適化により、全4種の塩基にシークエンシングを実現することである。さらに計算実験による検証では、密度汎関数法による理論解析を行う予定である。 本年の具体的な実績の概要では、4種の塩基分子のうちのグアニン塩基しかシークエンシングに成功していなかったが、密度汎関数法による検証結果と合わせて、アデニンの識別に関して成果をまとめ、学会および学術論文誌に発表した。(独自に開発したDNAの伸長固定方法により「強制」された吸着構造が、シークエンシングのカギとなる電子状態(分子と基板間の相互作用により発生したもので、分子指紋のようなもの)の有無に関与することを明らかにした。) 残りのチミンとシトシン塩基分子の識別に有用な、グラフェン基板に関しては、グラフェン成膜用に原子レベルで平坦な金属基板の作成に成功し、成果をまとめて学会や論文発表を行った。、グラフェン基板だけでなく、AFMを併用あるいは、同時測定を行うことで4種の塩基分子の識別も進めているが、AFM装置の故障や、その修理が長引き、この部分は進んでいない。 さらに、スループットを上げるために必要となる、STM装置の修理などを行ったが経年劣化で使用困難なものがあり、現在も修理見積待ちである。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
走査型トンネル顕微鏡(STM)によるDNAのシークエンシングを実現するために、銅基板だけでなく、グラフェン基板を用いることを進めている。さらに、STMだけでなく、原子間力顕微鏡(AFM)を併用あるいは、同時測定を行うことを進めているが、STM装置系のポンプの故障対策のための修理や、AFMの故障など、装置の経年劣化に伴うマシントラブルの対応のため、想定の通りに研究が進まなかった。
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Strategy for Future Research Activity |
経年劣化は(震災のように)いつ発生するか不明であるが、メインの実験装置であるSTMに関しては、大がかりなメンテナンスを終えており、計画通りに研究が遂行できると期待される。従って、当初の計画どおり、グラフェン基板上に吸着したDNAのSTMにるシークエンシングやSTMとAFMの同時計測による実験を行う。さらに計算実験による検証では、密度汎関数法による理論解析を行う予定である。
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Causes of Carryover |
走査型トンネル顕微鏡(STM)によるDNAのシークエンシングを実現するために、銅基板だけでなく、グラフェン基板を用いることを進めている。さらに、STMだけでなく、原子間力顕微鏡(AFM)を併用あるいは、同時測定を行うことを進めているが、STM装置系のポンプの故障対策のための修理や、AFMの故障など、装置の経年劣化に伴うマシントラブルの対応のため、想定の通りに研究が進まなかった。また、修理すべき箇所の特定や、その修理の手配などに時間がかかり、それに関与する研究に拠出すべき研究費の繰り越しを行った。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
経年劣化は(震災のように)いつ発生するか不明であるが、メインの実験装置であるSTMに関しては、大がかりなメンテナンスであり、慎重におこなうべきである。そこで、次年度の2016では、十分な準備を行ってからSTMのメンテナンスを行う。一方、AFMでは、STMとAFMの同時測定をこなうことを進める。得られた研究成果は、まとめて学会や学術論文誌にて発表する。 このように、研究遂行の妨げとなっている修理や、当初予定していたSTMやAFM、それに得られた成果をまとめ、発表するために経費に使用する。
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Research Products
(9 results)