2007 Fiscal Year Annual Research Report
二次元規則配列微小構造障壁による新規分子分別手法の確立
Project/Area Number |
07J02322
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
瀧本 麦 Hokkaido University, 大学院・理学院, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 脂質二分子膜 / 単一分子追跡 / 電子線リソグラフィー / 全反射顕微鏡 / 分子拡散 / 金属ナノギャップ構造 / 分子分別 / 平均二乗変位 |
Research Abstract |
電子線リソグラフィーを用いて、カバーグラス基板上に10,50,100,500nmの均一なナノギャップを有する金微粒子規則配列構造を作製した。この基板上を自発的に展開する脂質二分子膜内の単一分子の拡散を、全反射倒立顕微鏡(TIRFM)を用いて直接追跡することにより、微小場における特異的な分子拡散性について定量評価を行った。 TIRFM観察の結果、自発展開する脂質二分子膜内に添加された蛍光標識脂質分子が、ナノギャップを通過して拡散することが明らかとなった。得られた分子の軌跡について平均二乗変位(MSD)を用いて数値解析を行った結果、ナノギャップ構造の無い基板上ではランダム拡散に従う脂質二分子膜内の分子拡散性が、ギャップサイズの減少に伴い低下することが明瞭に示された。さらに、ナノギャップ構造の無い基板上および100nm以上のナノギャップを有する基板上においては、脂質膜の展開方向に沿った分子拡散性が、展開方向と垂直な方向よりも大きいことが明らかとなった。一方、50nm以下のナノギャップ存在下においては自発展開方向に沿った分子拡散性が垂直方向よりも小さくなることが示された。これは、自発展開膜がナノギャップを通過する際に膜密度が特異的に増大し、異種分子である蛍光標識分子の透過性が減少したためであると考えられる。 本研究はナノメートルスケールにて形状および配列を精密制御されたナノギャップにおける、脂質二分子膜内の特異的分子拡散について、単一分子追跡を用いて評価を行った最初の例である。得られた結果から、微小場における特異的分子拡散を用いた新規分子運動性制御の可能性が示唆された。
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Research Products
(17 results)