| 研究分担者 |
川合 知二 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20092546)
堀内 俊寿 京都大学, 工学部, 助手 (10238785)
勝又 春次 いわき明星大学, 理工学部, 教授 (00002105)
原 正彦 理化学研究所, フロンティア研究部門, 研究員 (50181003)
八田 一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (70016070)
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| 研究概要 |
電気的に不導体である有機・生体分子および機能構造体のトンネル物性解明を目的とした本研究課題は以下の成果を挙げることができた.
1 本研究では炭化水素鎖に結合した,アミン,カルボキシル,アニリド,アルコール,カルボニル,アリル,フェニル,コレステリルなどの機能性原子団を,それぞれに特有のトンネル確率で,走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて映像化することに成功し,固体表面に混合状態で吸着した化学種の分布を個々の分子のトンネル物性の差によって識別する方法論の確立に道を開いた.分子軌道法を用いて計算した分子内電子状態と実験により得られた映像との比較により,分子のトンネル物性を映像と結びつける面でも成果を挙げた.
2 生体高分子であるたんぱく質および核酸のSTMおよび原子間力顕微鏡による分子レベルでの映像化を実現した.特にたんばく質を金属結晶表面に吸着した場合の規則的配置を実現する条件を検討した.また核酸を構成する4種の塩基の識別を目的としたSTM像の解析が進み,分子軌道法により予想される構造と比較する事によりある程度の識別を可能とする方法を開発した.
3 原子間力顕微鏡を用いて生体機能単位の単一分子レベルでの操作と加工法を開発した.この結果,単一たんぱく質分子のゴム弾性的延伸実験,染色体を構成する遺伝子DNAの単一分子レベルの加工操作に道をひらいた.
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