半導体ナノスケール加工を実現するためのフェリチンタンパク質の二次元結晶化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360013
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (20314536)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畑山 智亮 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (90304162) ; 冬木 隆 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (10165459) ; 山下 一郎 松下電器産業株式会社, 先端技術研究所, 主席技師(研究職)
• Keywords: バイオナノ / フェリチンタンパク / ボトムアップ / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / プラズマ

Research Abstract

本研究は、バイオのナノスケールサイズの制御性、自己組織化機能を有効に活用して、半導体加工プロセスにブレイクスルーをもたらすことを目的とした研究である。このため、フェリチンタンパクの2次元結晶化、外殻タンパクの除去、コアの導電性化、半導体デバイスへの応用を計画的に実行する。
本年度は、タンパクのシリコン基板への吸着と2次元結晶化を主に検討した。その結果、フェリチンをシリコン基板上に直接吸着させることに成功した。遠心機を用いて、シリコン基板にフェリチン溶液を滴下し、遠心による表面の水分を除去するまでの時間を変えることにより、フェリチンの基板上への吸着量の変化を調べた。放置時間が長いほどフェリチンの基板表面への吸着量は増加し、かっ基板を密封容器に封印し蒸気圧を保つことで、全面に均一で高密度なフェリチン2次元結晶を得ることが可能であることがわかった。
また、シリコン基板とフェリチンタンパクの吸着性を調査するために、シリコン基板をUVオゾナイザーによって選択的に酸化し、吸着実験を行った。その結果、疎水性表面(酸化膜形成領域外)では親水性表面(酸化膜形成領域内)と比べて吸着量に大きな違いがみられ、基板上にフェリチンを高密度に吸着させるためには親水性表面が必要であることがわかった。この結果は、シリコン表面の親水性、疎水性を制御することにより、ナノドットアレイの吸着位置を精密に制御できることを示す重要な結果であると思われる。

Research Products

• [Publications] 川嶋宏之, 彦野太樹夫, 山田圭佑, 浦岡行治, 山下一郎, 冬木隆: "フェリチンタンパクのSi基板への直接吸着"電子情報通信学会 シリコン材料デバイス研究会. SDM2003. 93-98 (2003)
• [Publications] 彦野太樹夫, 浦岡行治, 冬木隆, 山下一郎: "アンモニアプラズマ処理によるフェリチンコアの導電性化"応用物理学会春季全国大会(東京工科大学). (未定). (2004)