| 研究課題/領域番号 |
16H03841
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロシステム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田畑 修 京都大学, 工学研究科, 教授 (20288624)
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| 研究分担者 |
菅野 公二 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (20372568)
川合 健太郎 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90514464)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | ナノポアセンシング / MEMS / DNA / ナノプロセス / 流体デバイス / ナノポアシーケンシング / SERS |
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| 研究成果の概要 |
DNAナノ構造を利用し直径30nmの金ナノ粒子二量体を形成し，表面増強ラマン分光（SERS）による分子由来のシグナルの高感度検出に成功した。粒子径の最適化により，単一の二量体構造を用いて単一のDNAオリゴマーの検出と単一のアデニン塩基の検出・識別が可能であることを明らかにした。50%を超える収率で基板上の所望位置へのDNAナノ構造を固定化に成功した。Heイオンビームを用いてDNA塩基計測に最適な1.5-2nmのグラフェンナノポアを再現性良く形成し、作製したナノポアを用いてイオン電流によるDNAセンシングに成功した。以上より，光電気複合型ナノポアセンサデバイス実現に必要な基盤技術構築を完了した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
DNAナノ構造による金ナノ粒子二量体間ギャップの精密制御および二量体の精密配置技術は，ナノポアセンシングデバイスに代表される機能的分子検出デバイス創成にDNAナノ構造が有用であることを示した。表面増強ラマン分光を用いてDNAオリゴマー内の単一塩基の検出・識別した例はなく，識別能力の高いラマン分光によるDNAシーケンシングの実現可能性を示すとともに，1分子計測による分析技術の発展に寄与する。
転写単層CVDグラフェン膜にHeイオンビームを用いて孔径が制御されたナノポアアレイの作製は，ナノポアセンシングだけでなく分子フィルタやイオン交換膜，電子フォノン相互作用の制御などの新たな応用が期待される。
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