研究課題
基盤研究(B)
金属ナノ粒子表面に合成DNAを修飾したDNA修飾ナノ粒子(DNA-NP)の結晶化において、これまで異なる学問領域として扱われてきたコロイド結晶成長とDNA自己集合の両者を考慮することにより、新しい結晶成長モデルを構築し、高品質単結晶成長法を確立することに成功した。また、X線小角散乱法と回転結晶法を組み合わせることにより、ナノ~メソスケールの単結晶構造解析法を開発し、単一の結晶の内部構造を解析することに成功した。
コロイド結晶成長
DNAの選択的結合性を利用してナノ粒子を結晶化すると、ナノ粒子種の組み合わせや結晶構造、粒子間距離を自由自在に制御でき、構造自由度の高いナノ粒子超格子が作製できる。しかし、特性の良い物性を発現するための「結晶性」との両立が難しく、また単結晶を大きく成長させることも難しかった。本研究により、バルク材料(金塊等の巨視的な材料)とは異なる新奇な物性を持つナノ粒子が、更に周期構造化して発現する新奇な物性を見出し、応用する道が拓けた。