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2009 年度 実績報告書

シリカマトリクスへのDNA複合化による光デバイスプラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21750213
研究機関東京大学

研究代表者

菅原 彩絵  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10508203)

キーワードデオキシリボ核酸 / シリカ / 有機 / 無機ハイブリッド
研究概要

デオキシリボ核酸(DNA)は生体において遺伝情報を担う高分子物質であり、生体分子としては比較的高い化学的安定性を示す。また、塩基間水素結合による二重らせんの形成や、塩基のπスタッキングによる分子内部での一次元導電性など、他の物質には見られない特徴的な性質を有している。
本研究では、高い潜在能力を秘めた機能性分子であるDNAを、強度と透明性にすぐれた無機材料であるシリカと複合化させることにより、DNAのデバイス応用を実現する新しいプラットフォームを構築することを目的とする。特に、ホスト分子であるDNAに対して機能性色素をゲストとして相互作用させることにより光学機能を発現させる。DNAとシリカを連結するリンカー分子の系統的な設計により、シリカマトリクス内部におけるDNAの運動性や電子的環境を制御し、デバイス特性のチューニングを実現する。
平成21年度は、片末端にDNAを認識するグアニジノ基を持ち、逆末端にシリカ源(テトラアルコキシシラン;Si(OR)_4)の加水分解産物と共重合が可能なアルコキシシリル基を有するリンカー分子の合成に成功し、これを用いてDNAとの複合化を試みた。赤外吸収スペクトル測定の結果から、シリカとDNAの複合化に成功したことを確認した。原子間力顕微鏡を用いて複合化の直接観察にも成功したが、この複合化は部分的であった。
現在、本研究の技術を応用し、リンカーを用いてシリカ粒子に核酸塩基を直接結合させ、粒子の集合構造を制御する研究にも着手している。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 液相における単分散球状シリカナノ粒子の一次元自己集合2009

    • 著者名/発表者名
      菅原彩絵, 深尾将士, 下嶋敦, 大久保達也
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] 溶液における単分散球状シリカナノ粒子の一次元配列2009

    • 著者名/発表者名
      菅原彩絵, 深尾将士, 下嶋敦, 大久保達也
    • 学会等名
      ナノ学会第7回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-05-11
  • [備考]

    • URL

      http://www.zeolite.t.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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