2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of functional molecular arrays using DNA as a structural scaffold
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15H03884
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
山名 一成 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (70192408)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 忠雄 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (60511699)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | DNA / デバイス / 光電変換 / 電子移動 / エネルギー移動 / 蛍光プローブ / 発光 / ナノ構造体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAを構造基盤として光機能性クロモフォアを一次元状に配置・集積したナノ分子構造体を構築し、分子配列を通じた高効率な光捕集・光伝達・電子輸送機能の発現と物性評価を通じて、DNAを利用した光分子ナノデバイスの構築を目標として研究を行った。構造体構築、物性評価、応用の観点から、 DNA上に光機能性分子を配列した集積体の作製と光物性の評価、電子供与性・受容性を有する機能色素分子の交互積層体およびヘテロ集積体構造の作製、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有するDNA電極の作製と評価とそれを利用したバイオセンサーの開発を目的として研究を行った。
核酸合成及びポスト修飾法を用いた分子導入によって、ペリレンジイミドの誘導体、ポルフィリン、シアニン系色素等の機能性色素を組織化させた機能性DNAの作製と光物性評価を行った。また、DNA構造を利用した分子の自己組織化制御法の確立、酵素反応を用いた高効率な分子導入法の開発を行った。ペイレンジイミドを集積化したDNAで表面修飾した電極が優れた光電変換特性を示すことを見出した。さらに電子特性を制御したペリレンジイミド誘導体がスタックしたヘテロ集積体をDNA構造を用いて構築し、高速電子移動反応が起こることを実証し、蛍光核酸プローブへの開発へと繋げる事に成功した。また、シアニン系色素の一つであるチアゾールオレンジを複数分子導入したDNAはそれらの分子の配列や配列に応じて発光特性が変化することを明らかにし、発光波長制御可能な機能性DNAの作製と蛍光センサーへの応用が可能であることが分かった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
