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2013 年度 実績報告書

生体高分子とMEMS加工の融合によるナノパターン自己創製技術

研究課題

研究課題/領域番号 22246031
研究機関東京工業大学

研究代表者

初澤 毅  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (70272721)

研究分担者 柳田 保子  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (10282849)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードマイクロ・ナノメカトロニクス / バイオメカトロニクス / ナノワイヤ / DNA
研究概要

本研究の目的は,フォトリソグラフィーに代わるナノパターン自己創生技術として,MEMSナノドットリソグラフィー加工技術と遺伝情報物質であるDNAを用いたナノワイヤ作製技術を開発することである.本年度の研究実績は以下のとおりである.
1.DNA末端の電極上への固定方法について,以下の2法について実験的に検証を進めた.:a)電気泳動とメニスカス力による伸長固定: DNAを含んだ溶液に電極を置き,直流通電して正極にDNAを引き寄せるとともに,液面を下降するメカニズムを用いて,メニスカスに沿ってDNAが伸長されるようにした.その結果,DNAの電極への引き寄せは可能であったが,より強い電場が必要であることが分かった.また,電場を強くすると電極の溶解(電気分解)が起こり,直流通電はあまり適していないことが明らかになった.
b)誘電泳動を用いたDNA伸長固定:交流電界によるDNAの伸長固定を行い,電極間にDNAを架橋する手法として有望であることを明らかにした.また理論的な解析も行い,DNAの伸長メカニズムと電極への移動メカニズムについて考察し,2つの現象が同時に起こるモデルを構築した.
2.架橋したDNAの電気特性:電極間に架橋したDNAを銀めっきし,微小電流計(科研費で購入)により電気的特性を調べた.めっき前後で電気的特性が異なり,銀メッキの効果が明らかになるとともに,電圧に対して非対称である特性が観察された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

電極間へのDNAの架橋およびナノワイヤ化したDNAの物性計測を行っており,電気配線としてのナノパターン創製技術の可能性を明らかにした.また,国際会議発表も行った.

今後の研究の推進方策

最終年度である本年は,DNAの断端形状の相違による選択的位置決めについて,実験的に検証する.このため,画像観察系の整備を行う.また成果発表については,適時発表を行う.

  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 65.DNA Nanowire Alignment Device Using Meniscus Level Control

    • 著者名/発表者名
      J.Hatayama, Y.Yanagida and T.Hatsuzawa
    • 学会等名
      ASPEN2013
    • 発表場所
      台北
  • [学会発表] 153.メニスカスを利用したDNAナノワイヤ整列装置(第2報)

    • 著者名/発表者名
      畑山,栁田,初澤
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学
  • [学会発表] 160.DNA伸配列のためのマイクロ電極デバイス作製

    • 著者名/発表者名
      竹山,朴,栁田,初澤
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学
  • [学会発表] 精密工学のバイオ・医療への応用展開

    • 著者名/発表者名
      初澤 毅
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 招待講演
  • [備考] DNAによるナノ自動配線

    • URL

      http://www.pme.pi.titech.ac.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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