2004 Fiscal Year Annual Research Report
10nm級ギャップDNAナノテスターの開発とDNA分子素子の探索
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16360177
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
橋口 原 国立大学法人香川大学, 工学部, 助教授 (70314903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細木 真保 国立大学法人香川大学, 工学部, 助手 (50363180)
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| Keywords | DNAピンセット / セルフヒートエッチング / DNA / DNAテスター / KOHエッチング / XeF2エッチング |
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| Research Abstract |
DNA分子の電気伝導特性を明らかにするためには、再現性・信頼性のある測定データを提出することが必須である。特に塩基数が少ない10nm程度の長さ以下のDNA分子に関しては電気伝導の報告が複数あり、本研究においてもそのような短鎖DNA分子の電気伝導特性の解明に焦点を置いている。本研究のシーズであるDNAピンセットは、DNA分子を金属電極間に確実に固定でき、かつ中空に浮かした状態で電気計測が行えるため、DNAの電気テスターとして機能する。そこで本年度は、短鎖DNA分子を分取するための10nm級ギャップDNAピンセットの作製方法の開発を行った。ギャップはエッチングで形成するが、2つのプローブ間にギャップが形成されたことを検出するために、エッチング中にギャップ間電流をモニタリングすることを行った。この過程において、室温のKOH水溶液中にギャップが形成されていないDNAピンセットを挿入し、プローブ間に流れる電流でプローブ先端部を選択的に加熱し、その熱によりプローブ部分のみをエッチングするセルフヒートエッチング法と名づけた方法を開発した。この方法によれば、エッチングが進行しギャップが形成されると同時にプローブ間電流も切断されるため、エッチングの終点判定ができるだけでなく、エッチングそのものも自動的に停止する。そのため非常に小さいギャップを再現性よく形成できるというものである。実際には、光学顕微鏡視野に置かれたテフロンシート(小さな窪みをドリルで設けている)上にKOH水溶液を1滴置き、Z軸ステージに取り付けたDNAピンセットをアプローチして、先端部だけKOH水溶液内に挿入している。本手法によって形成されるギャップは、走査型電子顕微鏡による観察では30nm〜50nm程度である。DNAピンセットとして機能させるためには、金属膜を薄く蒸着する必要があるので、Siエッチング終了時には50nm程度のギャップが出来ているのが望ましい。この後Alを20nm蒸着して、ほぼ10nmのギャップのDNAピンセットを作製することができた。本実験においてはXeF2ガスを用いたエッチング実験も行ったが、終点判定はできるもののエッチング表面に荒れが観測されきれいなギャップを形成できなかった。XeF2ガスを用いたエッチングでは荒れのないようなエッチング方法を開発する必要がある。次にこれを用いたDNA分子の分取を確認するため、DNA分子の分取実験を行い実際にDNA分子がプローブ間に分取されることが確認できた。さらに短鎖DNA分子を得るために制限酵素でλ-DNA分子を切断する実験を行い、そのプロトコルを研究室として確立することができた。また半導体量子ドットでDNA分子を修飾し、可視化できることも確認した。
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Research Products
(1 results)
