DNAネットワークを利用したナノスケールトンネル伝導デバイス

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760007
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 平野 義明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 特任研究員 (10434896)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 有機 / 分子エレクトロニクス / DNAネットワーク

研究概要

我々は、シトクロムc(Cyt c)を用いて、ネットワーク構造を有する確率共鳴素子の構築を実現した。10Kでの実験結果において、入力信号にノイズを加えない場合には、出力信号は得られなかったが、ノイズを加えることによって閾値を超えると、方形波にノイズが加算された信号が得られることがはっきりと分かった。ノイズ強度に対する相関係数(C)を算出したところ、C値は、ノイズ強度に伴って大きくなり、その後、飽和傾向になった。

研究成果

• [雑誌論文] Mn_<12> Molecular Redox Array Exhibiting One-Dimensional Coulomb Blockade Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, Y. Segawa, F. Yamada, T. Kuroda-Sowa, T. Kawai and T. Matsumoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 9895-9899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural characterization of a mixed Langmuir-Blodgett film of merocyanine dye derivative-deuterated arachidic acid binary system, and the influence of successive hydrothermal treatment in liquid phase on the Film as investigated by polarized UV-visible and IR absorption spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, A. Yamazaki, A. Maio, Y. Kitahama and Y. Ozaki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 114 ページ: 10782-10792
  • 査読あり
• [学会発表] マンガン核錯体ネットワークアレイを利用した確率共鳴による信号検出(2) (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] Noise-induced stochastic enhancement for device based on redox-active huge molecule and DNA network (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: The 7th IEEE International Conference on Nano/ Micro Engineered and Molecular Systems(IEEE-NEMS2012)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20120305-08
• [学会発表] マンガン核錯体ネットワークアレイを利用した確率共鳴による信号検出(2)、分子ナノシステムの創発化学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第3回公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 20120203-04
• [学会発表] Electric properties of low-dimensional Coulomb blockade array using manganese complex and cytochrome c, and noise-induced stochastic resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science-Towards Nano, Bio-and Green Innovation-(ISSS-6)
  • 発表場所: Tower Hall Funabori, Funabori, Tokyo, Japan
  • 年月日: 20111211-15
• [学会発表] Noise-induced stochastic enhancement for a device based on redox-active huge molecule and DNA nanonetwork (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: 24^<th> International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC 2011)
  • 発表場所: ANA Hotel Kyoto, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20111024-27
• [学会発表] シトクロムcを利用した低次元クーロンネットワークと確率増幅 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] 巨大分子ネットワークを用いた確率増幅デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] マンガン核錯体ネットワークアレイを利用した確率共鳴による信号検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] マンガン核錯体ネットワークアレイを利用した確率共鳴による信号検出、分子ナノシステムの創発化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第3回全体会議
  • 発表場所: 大分県別府市、亀の井ホテル別府
  • 年月日: 20110819-20
• [学会発表] Electric properties of low-dimensional Coulomb blockade array using manganese complex, and noise-induced entrainment and stochastic resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The European Conference on Organized Films 2011(ECOF 12)
  • 発表場所: Sheffield Hallam University, Sheffield, England
  • 年月日: 20110717-20
• [学会発表] Control of network formation of DNA origami andλ-DNA species : Emergent one-pot processes utilizing binary solvent (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The European Conference on Organized Films 2011(ECOF 12)
  • 発表場所: Sheffield Hallam University, Sheffield, England
  • 年月日: 20110717-20
• [学会発表] Noise-induced stochastic enhancement for a device based on cytochrome c and DNA nanonetwork (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: The European Conference on Organized Films 2011(ECOF 12)
  • 発表場所: Sheffield Hallam University, Sheffield, England.(招待講演)
  • 年月日: 20110717-20
• [学会発表] シトクロムcを利用した低次元クーロンネットワークと室温確率増幅 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] シトクロムc/ DNAネットワークの室温確率増幅 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] マンガン核錯体を利用した低次元クーロンブロッケードアレイの電気特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] 自己組織化巨大分子を利用したクーロンブロッケードアレイの電気特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 瀬川裕司、平野義明
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] Control of Network Formation of DNA Origami andλ-DNA : Emergent One-pot Processes Utilizing Binary Solvent (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics(M & BE6)
  • 発表場所: Sendai international center, Sendai, Japan
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance for a neuro-device based on cytochrome c and DNA nanonetwork (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano, Y. Segawa, Y. Miyake, T. Kawai
  • 学会等名: Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics(M & BE6)
  • 発表場所: Sendai international center, Sendai, Japan
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance for a neuro-device based on cytochrome c and DNA nanonetwork (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: International Symposium on Engineering Neo-Biomimetics II-Soft Nanomaterials and Soft Robotics-
  • 発表場所: AIST Tsukuba Central 1(Auditorium), Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20110225-26
• [学会発表] レドックス活性分子ネットワークによる確率増幅デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第67回学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学、産業科学研究所
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Incorporation of gold nano particle into cytochrome c/ DNA network for biomolecular device (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyake, Y. Hirano
  • 学会等名: PACHIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hilton Hawaiian Village, Sheraton Waikiki and the Royal Hawaiian Hotel, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Structural characterization of a mixed Langmuir-Blodgett film of merocyanine dye derivative-deuterated arachidic acid binary system, and its influence of successive hydrothermal treatment in liquid phase (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACHIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hilton Hawaiian Village, Sheraton Waikiki and the Royal Hawaiian Hotel, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Influence of Annealing upon J-aggregates in mixed Langmuir-Blodgett film of merocyanine dye and deuterated arachidic acid investigated by UV-visible and infrared absorption spectroscopy : a gradual rise and a rapid descent in temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: PACHIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hilton Hawaiian Village, Sheraton Waikiki and the Royal Hawaiian Hotel, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance based on the device of cytochrome c and lambda DNA binary system (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: PACHIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hilton Hawaiian Village, Sheraton Waikiki and the Royal Hawaiian Hotel, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Stochastic resonance emerging on Coulomb blockade network induced on self-assembled redox-active biomolecular arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano and T. Kawai
  • 学会等名: PACHIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hilton Hawaiian Village, Sheraton Waikiki and the Royal Hawaiian Hotel, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance for a device based on cytochrome c and DNA nanonetwork (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: 5^<th> international meeting on molecular electronics(Elecmol' 10)
  • 発表場所: MINATEC Center, Grenoble, France
  • 年月日: 20101206-10
• [学会発表] Control of Network Formation of DNA Origami andλ-DNA : Emergent One-pot Processes Utilizing Binary Solvent (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: 5^<th> international meeting on molecular electronics(Elecmol' 10)
  • 発表場所: MINATEC Center, Grenoble, France
  • 年月日: 20101206-10
• [学会発表] 金微粒子修飾ITO電極によるシトクロムcの固定化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三宅雄介、平野義明
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] 自己組織化巨大分子ネットワークによる確率共鳴デバイスの構築と信号検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] 自己組織化巨大分子を利用したクーロンブロッケードアレイの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬川裕司、平野義明
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Stochastic resonance emerging on coulomb blockade network induced on self-assembled redox-active biomolecular arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano
  • 学会等名: The 13th International Conference on Organized Molecular Films(LB13)
  • 発表場所: Universite Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 20100718-21
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance based on the device of cytochrome c and DNA binary system (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano and T. Kawai
  • 学会等名: The 13th International Conference on Organized Molecular Films(LB13)
  • 発表場所: Universite Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 20100718-21
• [学会発表] Conversion of the aggregation state of merocyanine dye, modification of the subcell packing of arachidic acid and removal of the majority of n-octadecane by hydrothermal treatment in the liquid phase in the mixed Langmuir-Blodgett film of ternary system (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The 13th International Conference on Organized Molecular Films(LB13)
  • 発表場所: Universite Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 20100718-21
• [学会発表] Thermal behavior of J-aggregates in Langmuir-Blodgett film of pure merocyanine dye by means of UV-visible and IR absorption spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The 13th International Conference on Organized Molecular Films(LB13)
  • 発表場所: Universite Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 20100718-21
• [学会発表] Control of Network Formation of DNA Origami and・-DNA Utilizing Binary Solvent (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The 13th International Conference on Organized Molecular Films(LB13)
  • 発表場所: Universite Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 20100718-21
• [学会発表] シトクロムcのスラブ光導波路分光と確率共鳴デバイスの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明
  • 学会等名: 第7回バイオオプティクス研究会・理研シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学大学院生物システム応用科学府(BESE)本館(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-03
• [備考]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/kasai/