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2020 年度 研究成果報告書

DNA二重鎖中で無限に金属イオンが連続する超分子錯体:精密合成・結晶構造・物性

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03033
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 無機化学
研究機関神奈川大学

研究代表者

小野 晶  神奈川大学, 工学部, 教授 (10183253)

研究分担者 近藤 次郎  上智大学, 理工学部, 准教授 (10546576)
實吉 尚郎  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10564784)
山田 亮  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
田中 好幸  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (70333797)
鳥越 秀峰  東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (80227678)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードDNA nanowire / DNA Supermolecule / Molecular architecture / metallo-DNA/RNA / metallo-base pairs / crystal structure / Molecule Conductance / DNA/RNA synthesis
研究成果の概要

機能性材料の開発を目的として、DNAを基盤構造とする一次元超錯体(金属-DNAナノワイヤー)の開発研究に従事した。代表的成果として、DNA二重鎖中で無限に銀イオンが連続する一次元超分子錯体(銀-DNAワイヤー)、また、DNA二重鎖中で水銀イオンが連続する水銀-DNAワイヤーの結晶を得た。また、銀イオンが高密度で集積したDNA二重鎖中の合成法を開発し、その構造を証明した。これらの成果は著名な科学雑誌に掲載され、また、表紙画像として採用された。さらに、水溶液中で安定に形成される金属-DNAナノワイヤーの合成研究を実施した。また、内部に水銀イオンを含むDNA二重鎖の単分子導電性測定に着手した。

自由記述の分野

核酸化学。DNA/RNA構造を利用してナノワイヤーなどの機能性材料や、核酸医薬を開発する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で合成したDNAを基盤構造とする一次元超錯体(金属ナノワイヤー)は、新規構造を有していること、導電性ナノワイヤーや磁性体開発の基盤構造となる可能性があることが評価され、世界的に著名な学術雑誌に掲載されている。重要論文に認定され、また表紙画像として採用されていること、学術的に高い評価を得ている証である。今すぐに製品開発に結び付く等、実用的に利用されるものではないが、将来、ナノサイエンスの発展に寄与する研究成果である。社会的意義は、将来、科学技術の発展に貢献する可能性を有することである。

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公開日: 2022-01-27  

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