| 研究課題/領域番号 |
18K14091
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小本 祐貴 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90814210)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 単分子計測 / MCBJ法 / 機械学習 / 単分子科学 / 単分子接合 |
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| 研究成果の概要 |
金属ナノギャップ間を通過する単一分子のトンネル電流を計測する単分子計測は、極微少量の生体分子の計測手法や分子デバイスの作製の発展への期待のもと、研究が盛んになされている。しかし、これまでの単分子計測では平均的な伝導度を解析するのみで、その変化が十分に解析されていなかった。そこで本研究では単分子計測における電流の時間変化に着目して、単分子計測を用いて単分子を識別する技術を確立した。単分子計測を用いて取得した単分子パルス電流シグナルを機械学習を用いて、平均的な伝導度だけでなく、その変化まで解析することにより、神経伝達物質、DNA修飾塩基、DNA塩基長を識別することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、神経伝達物質やDNA修飾塩基は、生物学的な側面から重要性が認識されていたものの簡便に計測する手法がなく、詳細な理解や医療応用などの幅広い応用ができなかった。本研究により、単分子レベルでこれらの分子を検出することが可能になり、様々な研究に発展していくことが期待される。
また、単分子計測研究の観点からは、これまで解析できていなかった、電流変化という動的な情報を解析することにより、単分子が識別可能である、すなわち、分子固有の構造変化の情報があると示した。これにより、単分子計測を複数種の分子が含まれる溶液中での計測を可能にすることに成功した。
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