環状DNAのプログラマブルナノメッキによるメタマテリアルの創製

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22655059
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 居城 邦治 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: DNA / 自己組織化 / メッキ / メタマテリアル / 微細加工

研究概要

本研究の目的は、独自の環状構造を有するDNAを塩基選択的に金属化することで負の屈折率を持った物質であるメタマテリアルを自己組織化的に作製することである。これまでミリ波や赤外線を対象にしたメタマテリアルが作られてきたが、微細加工限界のため可視光に対して負の屈折率を持つ構造は作れなかった。本提案では酵素合成した環状二重らせんDNAを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsinglesplit-ringresonators(SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立することをめざし、poly(dG)・poly(dC)に結合したシスプラチンの還元によるプラチナナノワイヤーの作製手法を基本にして金属ナノギャップを作製した。これによりメタマテリアルを作製する要素技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Virus Capsid Coating of Gold Nanoparticles via Cysteine-Au Interactions and their Effective Cellular Uptakes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nagakawa, K. Niikura, T. Suzuki, Y.Matsuo, M. Igarashi, H. Sawa, K. Ijiro
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41(1) ページ: 113-115
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2012.113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-Specific Metallization of Single Divalent DNA-Nanoparticle Conjugates: A Potential Route to Single-Electron Devices (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Wang, A. Ishikawa, A. Eguchi, Y.Suzuki, S. Tanaka, Y. Matsuo, K. Niikura, K. Ijiro
  • 雑誌名: ChemPlusChem 巻: 77(7) ページ: 592-597
  • DOI: DOI:10.1002/cplu.201200096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving in Vivo Hepatic Transfection Activity by Controlling Intracellular Trafficking: The Function of GALA and Maltotriose (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Akita , T. Masuda , T. Nishio , K.Niikura , K. Ijiro , and H. Harashima
  • 雑誌名: Mol. Pharmaceutics 巻: 8(4) ページ: 1436-1442
  • DOI: DOI:10.1021/mp200189s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial Polymeric Receptors on the Cell Surface Promote the Efficient Cellular Uptake of Quantum Dots (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, K. Nambara, T. Okajima, R.Kamitani, S. Aoki, Y. Matsuo, and K. Ijiro
  • 雑誌名: Organic and Biomolecular Chemistry 巻: 9 ページ: 5787-5792
  • DOI: DOI:10.1039/C1OB05420A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inspiration from chemical photography: accelerated photoconversion of AgCl to functional silver nanoparticlesmediated by DNA (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Wang, T. Nishio, M. Sato, A.Ishikawa , K. Nambara, K. Nagakawa, Y. Matsuo, K. Niikura and K. Ijiro
  • 雑誌名: Chem. Comm 巻: 47 ページ: 9426-9428
  • DOI: DOI:10.1039/C1CC13385C
  • 査読あり
• [雑誌論文] pH-Dependent Network Formation of Quantum Dots and Fluorescent Quenching by Au Nanoparticle Embedding (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Sekiguchi, K. Niikura, N. Iyo, Y.Matsuo, A. Eguchi, T. Nakabayashi, N. Ohta, and K. Ijiro
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 3(11) ページ: 4169-4173
  • DOI: DOI:10.1021/am201013n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Repairing Filamentous Actin Hydrogel with Hierarchial Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sano, R. Kawamura, T. Tominaga, N.Oda, K. Ijiro and Y. Osada
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 12(12) ページ: 4173-4177
  • DOI: DOI:10.1021/bm2009922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembled Hierarchic Structures ofMetal-Molecule Hybrids for Sensing and Electronic Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro, A. Tanaka, Y. Matsuo, Y.Hashimoto, K. Nagakawa, N. Ohtake, T. Suzuki, H. Sawa, K. Niikura
  • 雑誌名: ICEP 2010Proceedings ページ: 179-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arrays of Triangular Shaped Pincushions for SERS Substrates Prepared by UsingSelf-Organization and Vapor Deposition (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirai, H. Yabu, Y. Matsuo, K. Ijiro, M.Shimomura
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 46 ページ: 2298-2300
  • DOI: DOI:10.1039/B923514K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Hydrophobic Structures on the Plasma Membrane Permeability of Lipid-like Molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, K. Nambara, T. Okajima, Y.Matsuo, K. Ijiro
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26(12) ページ: 9170-9175
  • DOI: DOI:10.1021/la101039w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-lubricating Nanoparticles:Self-Organization into 3D-Superlattices during a Fast Drying Process (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nishio, K. Niikura, Y. Matsuo and K. Ijiro
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 46 ページ: 8977-8979
  • DOI: DOI:10.1039/C0CC03538F
  • 査読あり
• [学会発表] Room temperature coulomb blockade in a DNA-templated metal/ polymeralternated hybrid nanowire (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro, G. Wang, H. Tanaka, L. Hong, Y.Matsuo, K. Niikura, M. Abe, K. Matsumoto, T. Ogawa
  • 学会等名: 2012 Optics + Photonics, SPIE
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, California, USA
  • 年月日: 20120812-16
• [学会発表] Fabrication of functional nanowires by DNA-mediatedself-assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro
  • 学会等名: imec Handai International Symposium
  • 発表場所: ISIR, Osaka Univ
  • 年月日: 20120604-05
• [学会発表] DNA-conjugated silver nanoparticles for fluorescence and Raman scattering dual-modal imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro
  • 学会等名: CIF'12, Chitose Institute of Science and Technology
  • 発表場所: Chitose, Hokkaido
  • 年月日: 20111013-14
• [学会発表] DNA-assisted fabrication of luminescent and Raman active silver nanoparticles for dual-modal bioimaging (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro, G. Wang, T. Nishio, K.Nambara, Y. Matsuo, K. Niikura
  • 学会等名: SPIE Optics + Photonics2011
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, California, USA
  • 年月日: 20110821-25
• [学会発表] DNA-Tamplated Assembly ofAzobenzene at the Air-Water Interface (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ijiro, O. Haruta, K. Niikura, Y.Matsuo
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: HAWAII Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [図書] DNAミメティクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 居城邦治
  • 総ページ数: 226-230
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 糖鎖修飾によるナノ粒子の核移行 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一、居城邦治、関口翔太
  • 総ページ数: 496-497
  • 出版者: (財)金原一郎記念医学医療振興財団、生体の科学
• [図書] DNAの金属化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 居城邦治
  • 総ページ数: 151-156
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] ナノワイヤー (2010)
  • 著者名/発表者名: 松尾保孝、居城邦治
  • 総ページ数: 166-167
  • 出版者: 丸善株式会社、現代界面コロイド科学の事典