真空噴霧法による巨大鎖状分子の配列制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14750236
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 裕行 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20314429)
• キーワード: 巨大分子 / 鎖状分子 / 伸張 / 配列 / 配向 / 噴霧 / パルスバルブ / DNA

研究概要

本年度の研究では昨年度に引き続き、巨大分子を伸張・配列させることに寄与する「流れ」に傾斜を持たせた噴霧法の条件の最適化を行い、その伸張・配列機構の考察を行った。巨大鎖状分子の噴霧(蒸着)は、昨年度と同じ真空装置を用いて行った。真空は、ターボ分子を用いて作る。パルスバルブ(高速電磁弁)と基板の距離は数cmから数十cm程度とした。真空チャンバーに設置されたパルスバルブを数百マイクロ秒から数ミリ秒程度開けることにより、巨大鎖状分子を真空チャンバーに導入する。基板をバルブの正面に向ける(90度)のではなく、45度程度の傾斜を持たせると、パルスバルブから噴射された溶媒は、基板上を一方向に駆け抜けやすくなる。巨大鎖状分子はこの「流れ」(圧力)を受けて表面を転がる過程で伸張され一方向に配列した状態で基板上に固定される。実際、巨大分子にλDNAを用い、基板にマイカ(雲母)を用いた。真空チャンバーに設置されたパルスバルブを1.5ミリ秒程度開けることにより、DNA分子が真空チャンバーに導入され、マイカ基板に付着する。その結果、λDNA分子をマイカ表面上で伸張させ、一方向に配列させることに成功したのである。なお本研究の成果を特許出願することができた。(特許出願番号:特願2003-203163号、特許出願日:平成15年(2003年)7月29日、発明の名称「高分子固定化基板の製造方法およびこの方法により得られる高分子固定化基板」田中裕行、川合知二、科学技術振興機構)

研究成果

• [文献書誌] I.Yamamoto, T.Kanno, Hiro.Tanaka, T.Kawai: "Atomic Force Microscopy Observation of Stretched DNA on Graphite Surfaces"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 559-560 (2003)
• [文献書誌] M.NISHIMURA, HIRO.TANAKA, T.KAWAI: "High-resolution scanning tunneling microscopy imaging of Escherichia coli lysine transfer ribonucleic acid"J.Vac.Sci.Technol.. 21(4). 1265-1267 (2003)
• [文献書誌] Hiro.Tanaka, T.Kawai: "Visualization of detailed structures within DNA"Surf.Sci.Lett.. 539. 531-536 (2003)
• [文献書誌] J.W.PARK, H.Y.LEE, J.M.KIM, R.YAMASAKI, T.KANNO, H.TANAKA, HIRO.TANAKA, T.KAWAI: "Electrochemical Detection of Nonlabeled Oligonucleotide DNA Using Biotin-Modified DNA(ss) on a Streptavidin-Modified Gold Electrode"Journal of Bioscience and Bioengineering. 97. 29-32 (2004)