2015 Fiscal Year Research-status Report
DNAを座標指定で配列した電子回路の開発とこれを用いたDNA並列計算素子への応用
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26420315
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
礒田 隆聡 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70284544)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | MEMS / DNA / 素子 / 集積 / 並列計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膨大な組み合わせの中から１つの解を特定する方法としてDNA塩基配列を演算素子に利用する並列計算手法がある。本研究では①電子回路中の任意の座標に、任意の塩基配列のDNA断片を配列する新手法を開発する。座標指定で配列したDNA断片は１塩基の違いで特定のDNAを認識し、デバイス上で電気信号に変換される、最終目標として②DNA並列計算で得られる複数のDNA断片から、特定の解を判定するDNA並列計算素子の実証化を行う。
初年度は①のデバイス作製の要素技術の開発を集中的に実施した。このステージでは当初予定した手法では集積化が困難であることが判明し、集積方法の見直しの必要性があると結論した。そこで感光性樹脂とタンパク集積材料をコンポジットしたタンパクパターニング法の検討を行った。しかしこの方法では、タンパクのパターニングの精度がタンパク集積材料の大きさに依存するため、最小解像度が50マイクロメートルと精度が低いことが判明した。そこで2年目はタンパク集積化度の確認法の確立、ならびにそのタンパクに結合した抗体の電気的検出法の確立を行った。さらにこの結果を基に、タンパクの基板上への直接集積化方法とその集積化度、ならびに電気的検出性能の調査を行った。
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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
本研究の目標に掲げているDNAやタンパク等の生物材料を半導体回路に集積し、これが電気的応答で検出できるという点で、その要素技術が確立できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は今年度確立した集積化法を利用して、まず複数の種類のタンパク分子を用いて座標指定で基板上に配列させ、これが特定のタンパクを認識して電気的応答性を示すかどうか調査を行う。この方法が確立できた後、この展開としてDNA並列計算で得られる複数のDNA断片から、特定の解であるDNAも検出できるか、そのデバイス特性を評価する。
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