2002 Fiscal Year Annual Research Report
ナノパターン表面への生体分子の固定化とバイオチップへの応用
Project/Area Number |
02F00667
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Research Institution | Waseda University |
Principal Investigator |
大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHANG G. ‐J. 早稲田大学, 理工学部, 外国人特別研究員
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Keywords | ナノ構造配列 / ナノ改質 / 分子認識 / 分子ナノ工学 / ナノテクノロジー / DNAチップ |
Research Abstract |
DNAおよびタンパク質等の生体分子を固体基板上に固定し、生体分子の有する洗練された機能を利用して新機能のバイオチップを開発することを目的として研究を行った。本研究では、基板表面に配列形成された表面化学修飾や表面形状変化によるナノ構造配列基板(シリコンおよびダイヤモンド)を用いて、生体分子の特定領域への固定、定量性および配向性を、以下の計画に基づいて調査した。 (1)ナノ構造配列基板(シリコン)上へのDNA固定法の確立と評価 (2)化学修飾されたナノパターン基板(ダイヤモンド)上へのDNA固定法確立と評価 (3)基板形状および性状とDNA固定化および検出感度のデータベースの構築 (1)電子線リソグラフィー等の従来のシリコン極微細加工技術とDNA固定法を融合した新たなDNAチップ作製プロセスを考案した。考案したプロセスはDNAだけでなく、多くの生体分子に応用可能であること、およびマイクロからナノに至るパターン上に選択的に生体分子を固定できることに特長を有する。考案したプロセスを基に、DNAチップを作製し、高固定率(S/N比の向上)、および高蛍光検出感度(塩基ミスマッチ)を獲得した。ナノ粒子修飾によるDNAチップのナノ化の指針も獲得した。 (2)水素、酸素、およびフッ素で化学修飾したダイヤモンド基板上にDNAを固定する手法を確立し、DNAチップを作製した。蛍光顕微鏡観察により、ダイヤモンド基板においても、微細パターン上でのDNAの固定およびハイブリダイゼーションに成功した。 (3)シリコンおよびダイヤモンド基板において、修飾基、パターンサイズ、および形状ごとの評価に基づいてデータベースを構築しつつあり、マイクロスケールにおけるデータの抽出をほぼ完了した。今後、継続的な評価を行うことによりデータの拡充を図る。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] Guo-Jun Zhang, T.Tanii, T.Zako, T.Funatsu, I.Ohdomari: "The Immobilization of DNA on Microstructured Patterns Fabricated by Maskless Lithography"Langmuir. (submtted). (2003)
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[Publications] Guo-Jun Zhang, T.Tanii, T.Zako, T.Funatsu, I.Ohdomari: "Fabrication of DNA Microstructure Array on Silica Surface Using EB Lithography"International Symposium on Fusion of Nano and Bio Technologies (FNB 2003), Tsukuba, Japan. 16 (2003)