１分子液滴アレイの創製による「１分子制御化学」の確立

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H01848
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 許 岩 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90593898)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: １分子制御化学 / １分子液滴 / ナノ流体デバイス / １分子操作 / １分子反応 / 液滴輸送 / 液滴融合 / Nano-in-Nano集積化

研究成果の概要

本研究では、独自のナノ流体デバイス技術を用いて、フェムト・アトリットル（fL~aL）極微量流体の自在制御技術を開発し、わずかaL体積を有する１分子液滴のアレイを創製した。これにより、通常反応濃度溶液中の膨大な量の分子を１分子単位で計測、操作、反応を可能とした。本研究を通じて、研究代表者が提唱してきた「１分子制御化学」の基本プロセスを確立した。

自由記述の分野

ナノ化学システム工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で確立した１分子制御化学の基本プロセスは化学やバイオの基礎と応用に関連する幅広い分野を革新する可能性がある。例えば、溶液反応の分子ダイナミクス解明や、集団平均化により隠蔽された個々の生体分子の挙動と特性の多様性究明、自然状態の長鎖DNAの任意合成やポリマー構造の自由構築に繋がる分子を積み木とする究極の精密合成法の創出などが期待される。従って、本研究成果は、１分子化学や１分子生物学、化学工学、プロセス工学、合成化学、合成生物学、定量生物学、分子診断、薬物スクリーニング、創薬など幅広い領域への学術的・科学技術的・社会的波及効果は極めて大きい。