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2014 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
研究実績の概要

本研究の目的は,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.これまでに,1)ナノアンカー形成法,2)DNAめっき法,3)DNAナノワイヤ伸長法などの技術について研究を進めてきた.本年度は最終年度であるので,これまでの研究成果を踏まえ,DNAナノワイヤの自動的選択的配置について,実験的に検証を行った.研究で得られた成果は以下のとおりである.
1.基板上の金ドットパターンとDNA末端に結合したイオウ原子の金・チオール結合を用いて,金を足場として短い一本鎖DNA(アンカーDNA)を安定して固定する条件を実験的に求めた.アンカーDNAと対合するDNAの末端の塩基配列を変えることにより,1種類のアンカーDNAでも異なる継手形状を持たせることが可能となり,ナノワイヤDNA結語部に自己認識アドレッシング機能を持たせることが可能となった.DNAを構成する塩基は4種類なので,4つの塩基配列を用いた場合は4x4x4x4/2の128通りの継手形状を持たせることが可能である.
2.医療診断用のDNAチップなどでは数十塩基の配列について対合の有無を判断するが,本研究では電子配線への応用を志向しているため,数μm(数千~数万塩基)の長いDNA(ワイヤーDNA)を位置決めする必要がある.このためプラスミドを異なる制限酵素で切断し,異なる断端形状を持つ等い長さのDNAを製作した.次にワイヤーDNAが異なるアンカーDNAに選択的に結合できるか確認するためワイヤーDNAごとに異なる蛍光色素を用いて標識し,混合したDNA溶液をアンカー上に滴下することにより,選択結合の割合を検証した.この結果,アンカーDNAの形状に応じてワイヤーDNAが自己選択的に結合している様子が確認できた.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 精密工学を応用したバイオデバイス製作2014

    • 著者名/発表者名
      初澤 毅,栁田 保子
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 80 ページ: 365-368

  • [学会発表] 168.エピジェネティクス解析のためのマイクロナノ流体デバイス(第1報),2015

    • 著者名/発表者名
      竹山 輝,朴 鍾淏,栁田 保子,初澤 毅
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2015-03-19
  • [学会発表] 一分子DNAの伸長固定のためのマイクロナノデバイスの製作2015

    • 著者名/発表者名
      竹山 輝,朴 鍾淏,栁田 保子,初澤 毅
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] 165.金-チオール結合を用いたDNAの選択的位置決め手法の研究2014

    • 著者名/発表者名
      大野 陽史,西迫 貴志,初澤 毅
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-17
  • [備考] 初澤・柳田研ホームページ

    • URL

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

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公開日: 2016-06-01  

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