プログラマブル・セルフ・アセンブルを用いたMEMSとナノ構造の融合プロセス

• 研究課題/領域番号: 22310081
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田畑 修 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20288624)
• 研究分担者: 遠藤 政幸 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教授 (70335389)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2011年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2010年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: マイクロファブリケーション / ナノ構造作製 / 自己組織化 / DNA / MEMS / NEMS / セルフ・アセンブル / 原子間力顕微鏡 / 1分子イメージング / DNAナノ構造 / セルフアセンブル / 融合プロセス / ナノ構造

研究概要

DNA オリガミ技術で作製した DNA ナノ構造体を MEMS 上にセルフ・アセンブルし,非周期構造を有する複雑な高次ナノ構造と MEMS を一体化したナノ・マイクロ融合システムを構築する基盤技術を構築した.

研究成果

• [雑誌論文] Photo-controllable DNA Origami Nanostructures Assembling into Predesigned Multiorientational Patterns (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yang, M. Endo, K. Hidaka, H. Sugiyama
  • 雑誌名: Guanine quartets: Structure and application 巻: 1 ページ: 73-85
  • DOI: 10.1039/9781849736954-00073
  • ISBN: 9781849734608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of the two-dimensional crystallization of DNA origami with various loop arrangements (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Rajendran, M. Endo, K. Hidaka, H. Sugiyaia
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 7 ページ: 686-688
  • DOI: 10.1039/c2cc37257f
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Origami : Synthesis and Self-Assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Rajendran, M.Kndo, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Curr.Protoc.Nucleic Acid Chem. 巻: 48 号: 1
  • DOI: 10.1002/0471142700.nc1209s48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-controllable DNA Origami Nanostructures Assembling into Predesigned Multiorientational Patterns (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yang, M. Endo, K. Hidaka, H. Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134 号: 51 ページ: 20645-20653
  • DOI: 10.1021/ja307785r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecule Visualization of the Hybridization and Dissociation of Photoresponsive Oligonucleotides and Their Reversible Switching Behavior in a DNA Nanostructure (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, Y. Yang, Y. Suzuki, K. Hidaka, H. Sugiyama
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 51 号: 42 ページ: 10518-10522
  • DOI: 10.1002/anie.201205247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-Selective Single-Molecule Alkylation with a Pyrrole-Imidazole Polyamide Visualized in a DNA Nanoscaffold (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshidome, M. Endo, G. Kashiwazaki, K. Hidaka, T. Bando, H. Sugiyama
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 10 ページ: 4654-4660
  • DOI: 10.1021/ja209023u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription Regulation System Mediated by Mechanical Operation of DNA Nanostructure (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, R. Miyazaki, T. Emura, K. Hidaka, H. Sugiyama
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 6 ページ: 2852-2855
  • DOI: 10.1021/ja2074856
  • 査読あり
• [雑誌論文] A DNA-based molecular motor that can navigate a network of tracks (2012)
  • 著者名/発表者名: S Wickham, J Bath, Y Katsuda, M Endo, K Hidaka, H Sugiyama, AJ Turberfield
  • 雑誌名: Nature Nanotech 巻: 7 号: 3 ページ: 169-173
  • DOI: 10.1038/nnano.2011.253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecule Analysis Using DNA Origami (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Rajendran, M.Enao, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 51 号: 4 ページ: 874-890
  • DOI: 10.1002/anie.201102113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc-Finger Proteins for Site-Specific Protein Positioning on DNA-Origami Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: E.Nakata, FF Liew, C Uwatoko, S Kiyonaka, Y Mori, Y Katsuda, M Endo, H Sugiyama, T Morii
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed 巻: 51 号: 10 ページ: 2421-2424
  • DOI: 10.1002/anie.201108199
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Origami : Synthesis and Self-Assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Rajendran, M.Endo, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Current Protocols in Nucleic Acids Chem 巻: 48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-cross-linking-assisted thermal stability of DNA origami structures and its application for higher-temperature self-assembly (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Rajendran, M.Endo, Y.Eatsuda, K.Hidaka, H.Sugiyama
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 133 号: 37 ページ: 14488-91
  • DOI: 10.1021/ja204546h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmed placement of gold nanoparticles onto a slit-type DNA origami scaffold (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, Y. Yang, T. Emura, K. Hidaka, H. Sugiyama
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47 号: 38 ページ: 10743-10745
  • DOI: 10.1039/c1cc13984c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress of DNA origami technology (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Current Protocols in Nucleic Acids Chem 巻: 45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmed Two-Dimensional Self-Assembly of Multiple DNA Origami Jigsaw Pieces. (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Rajendran, M.Endo, Y.Katsuda, K.Hidaka, H.Sugiyama
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 ページ: 665-671
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional DNA origami assemblies using a four-way connector. (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, T.Sugita, A.Rajendran, Y.Katsuda, T.Emura, K.Hidaka, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47 ページ: 3213-3215
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Closer Look at DNA Nanotechnology - A bridge between nanomaterials and a nanosystem- (2010)
  • 著者名/発表者名: O. Tabata
  • 雑誌名: IEEE Nanotechnology Magazine 巻: Vol.4 号: 4 ページ: 13-17
  • DOI: 10.1109/mnano.2010.938652
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bridge between nanomaterials and a nanosystem (2010)
  • 著者名/発表者名: Osamu Tabata
  • 雑誌名: IEEE Nanotechnology Magazine 巻: 4 ページ: 13-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmed-Assembly System Using DNA Jigsaw Pieces. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, T.Sugita, Y.Katsuda, K.Hidaka, H.Sugiyama
  • 雑誌名: Chemistry, A European Journal, , (2010). 巻: 16 ページ: 5362-5368
  • 査読あり
• [学会発表] DNA origami assembly on patterned silicon by AFM based lithography (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Akishiba, N. Tamura, T. Ichii, Y. Hirai, K. Sugano, T. Tsuchiya, H. Sugimura, O. Tabata
  • 学会等名: The 26th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] DNAナノ構造変換を利用した転写の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸、宮崎亮次、江村智
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] AuNPs conjugate DNA origami nanotubes for nanophotonic application (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Z.Kiss, D.S.Hautzinger, O.
  • 学会等名: The 7th IEEE International Conference on
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] Temperature dependency of DNA origami self-assembly rate (2012)
  • 著者名/発表者名: C.Huang, T.Akishiba, N.
  • 学会等名: The 7th IEEE International Conference on
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] DNA Nanotechnology-Fusion of nanostructure and MEMS- (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑修
  • 学会等名: 日本学術会議174委員会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] DNA nanotechnology to bridge MEMS and nanomaterial (2012)
  • 著者名/発表者名: O.Tabata
  • 学会等名: Guardian Angels Workshop
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2012-02-02
• [学会発表] AuNPs conjugate DNA origami nanotubes for nanophotonic application (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Z. Kiss, D. S. Hautzinger, O. Tabata, and J. G. Korvink
  • 学会等名: The 7th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] DNA as an engineering material (2012)
  • 著者名/発表者名: Osamu Tabata
  • 学会等名: The 6th IEEE Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology
  • 発表場所: Naanjing, China
  • 招待講演
• [学会発表] DNAナノテクノロジーを用いたナノ構造とMEMSの融合に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 修
  • 学会等名: 平成24年度電気学会マイクロマシン・センサシステム部門総合研究会(マイクロマシン・センサシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 招待講演
• [学会発表] Integration of Nanostructure with MEMS (2011)
  • 著者名/発表者名: O. Tabata
  • 学会等名: Arab Forum
  • 発表場所: Cairo, Egypt
  • 年月日: 2011-12-29
• [学会発表] DNA Mediated fusion of MEMS and Nanostructure (2011)
  • 著者名/発表者名: O.Tabata
  • 学会等名: Japan-Taiwan Joint Workshop
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] DNAナノ構造体の生体反応への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸
  • 学会等名: 創剤フォーラム若手研究会シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] AFM-based Imaging of the Movement of Biomolecules in the Designed DNA (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸
  • 学会等名: 5th Annual Symposium on Nanobiotechnology, Seoul
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Designed DNA Nanostructures for Assembly, Functionalization, and (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸
  • 学会等名: POSTECH AMS Symposium on Nanotechnology
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Direct Observation of DNA recombination in the DNA nanoscaffold (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, Y.Katsuda, K.Ou, K.
  • 学会等名: The 38th International Symposium on Nucleic Acid
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Integration of MEHS and DNA Origami for a Nanophotonic System Platform (2011)
  • 著者名/発表者名: O.Tabata
  • 学会等名: International Photonics and OptoElectronics
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Integration of MEMS and DNA Origami for a Nanophotonic System Platform (2011)
  • 著者名/発表者名: O.Tabata
  • 学会等名: 2011 Advanced Nanosystems and Nanomaterials
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Higher Order Nanosturucture Formation by DNA origami and integration (2011)
  • 著者名/発表者名: O.Tabata
  • 学会等名: Process Integration Symposium with Bio and Nano
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] DNAナノマシーンの「分子運動の可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会 シンポジウム1分子ロボ
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] DNAオリガミ上でのDNA分子の移動の精密な操作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤政幸、勝田陽介、日高久
  • 学会等名: ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Programmed assembly of DNA nanostructures using designed DNAorigami (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, A.Rajendran, T.
  • 学会等名: 8th Conference on the Foundations of Nanoscience
  • 発表場所: Utah、USA
  • 年月日: 2011-04-19
• [学会発表] Configurable Assembly of DNA origami on MEMS by Microfluidic Device (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Huang, T. Saeki, M. Endo, H. Sugiyama, C.-H. Weng, G.-B. Lee, K. Sugano, T. Tsuchiya, and O. Tabata
  • 学会等名: The 6th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
• [学会発表] Programmed self-assembly of DNA jigsaw pieces. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Endo, H.Sugiyama
  • 学会等名: 7th Conference on the Foundations of Nanoscience 2010
  • 発表場所: Snowbird, UT, USA
  • 年月日: 2010-04-28
• [学会発表] DNAナノマシーンの操作と運動の可視化
  • 著者名/発表者名: 遠藤 政幸
  • 学会等名: 分子ロボティクス研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 招待講演
• [学会発表] DNA ナノ構造上でのDNA 組み換え反応の直接観察
  • 著者名/発表者名: 遠藤 政幸、勝田 陽介、鈴木 勇輝、王 恵瑜、日高 久美、杉山 弘
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第7回年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Direct visualization of single transcription on the designed DNA nanoscaffold
  • 著者名/発表者名: Masayuki Endo
  • 学会等名: 9th Conference on the Foundations of Nanoscience 2012
  • 発表場所: Snowbird, UT, USA
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.nms.me.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/ppl/grp/sugiyama.html
• [備考]
  • URL: http://www.nms.me.kyoto-u.ac.jp/research/Fabrication/
• [備考]
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio//research/dna.html