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本研究では、DNA自己組織化膜を対象に、in-situにて、dip-penナノリソグラフィーと組み合わせた導電性処理を施すことでナノメートルサイズの電気回路を生成させ、チップ型遺伝子センサーとして利用することを目的としている。以下に本年度の研究成果を示す。
1.電位測定型遺伝子センサー:今年度は新たにフェロイン修飾オリゴヌクレオチドを合成した。これを補助プローブとし、プローブDNA修飾電極、およびターゲットDNAモデルとしてのフェロセン修飾オリゴヌクレオチドと組み合わせ、電極表面で自己組織的にサンドイッチ錯体を形成させると、電位応答が得られることを発見した。これを利用して、従来にない新しい遺伝子センシング法を提案することができた。
2.DNAの分岐構造を利用したデンドリマー生成とナノ材料応用:3本のオリゴヌクレオチドが形成するDNA分岐構造の一種であるThee-Way Junction (TWJ)を基本ユニットとするデンドリマー形成について検討した。その結果、溶液中でTWJユニットが自発的に会合し、数百ナノメートルに達する構造体を生成することを動的光散乱測定、および液中走査電子顕微鏡観察の結果から確認した。このような大規模集合体は過去に報告がないばかりでなく、異なるTWJユニットからをDNAデンドリマー生成させて組み合わせると、ターゲットDNAをバインダーにしたダンベル型DNAナノ会合体の形成が可能であることが分かった。ここでの成果は、新しいDNAナノ材料として興味深いだけでなく、化学増幅型の遺伝子センシングの原理としても重要と考えられた。
3.DNAデンドリマーの電圧-電流特性の解明;TWJユニットからのDNAデンドリマーを用いた遺伝子センシングの基礎として、線幅2μmのラインアンドスペース構造を持ったくし形電極を用いて電圧-電流特性を評価した。
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