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原子間力顕微鏡を用いた単一DNAの二次元導電性測定

使用原子力显微镜测量单个 DNA 的二维电导率

基本信息

批准号：
09750862
负责人：
居城邦治
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、DNA分子の二次元導電性を測定することである。そのためには、DNA1分子を伸ばして固体基板に固定化する技術、さらに微少領域の二次元導電性を測定できる装置の開発、を行う必要がある。今年度は、1)単分子膜を鋳型とした伸び切り鎖DNAの基板への固定化、2)伸び切り鎖DNAの導電性AFM測定、について研究を行った。1) 単分子膜を鋳型とした伸び切り鎖DNAの固定化昨年度は、DNAとカチオン性両親媒性化合物である2C_<18>N+2C_1からなるポリイオンコンプレックスのクロロホルム溶液を、劈開した雲母基板上にキャストすることで、DNA数分子が伸ばされ束になったナノ細線を作製することができた。しかし、このときDNA鎖は両親媒性化合物で覆われているために、新たに開発した導電性AFMでは光導電性を測定することができなかった。そこで裸のDNA分子を固定化するために新たに単分子膜を鋳型とした方法を開発した。DNA水溶液上に2C_<18>N+2C_1を展開して単分子膜を作製した。2Cs_<18>N+2C_1はカチオン性なのでアニオン性のDNAと気水界面で静電的に吸着する。下水相のDNA濃度を希薄にして、単分子膜をガラス基たに垂直浸漬法で移し取ると、伸びたDNA分子が二次元に孤立した状態で固定化されることが、蛍光プローブを用いた蛍光顕微鏡観察でわかった。移し取るときの単分子膜とガラス表面との間の水が流動するときにDNA分子が配向・延伸したものと考えられる。4) 伸び切り鎖DNAの導電性AFM測定今回開発した手法によって作製した伸び切り鎖DNA分子の光導電性を、昨年度に開発した導電性AFMを用いて測定した。しかし、DNA分子に沿った光導電性を映像化することができなかった。おそらくDNAに流れる電流量が小さすぎるためと考えられる。現在、導電性AFMの電流測定の感度を上げることを試みている。

The purpose of this study is to measure the two-dimensional conductivity of DNA molecules.そのためには, DNA1 molecule extension and solid substrate immobilization technology, さらにmicro-area のtwo-dimensional conductivity measurement できる device and の発, を行うnecessary がある. This year, 1) Immobilization of single molecular membranes and substrates with extended and cut DNA, 2) AFM measurement of electrical conductivity of extended and cut DNA, and research and development of single-molecule membranes. 1) Single molecular membrane を鋳 type とした stretch び cut り lock DNA の immobilization last year は、DNA とカチオン性両philic compound である2C_<18>N+2C_1からなるポリイオンコンプレックスのクロロホルムsolution を, split したmica substrate にキャストすることで, DNA number molecules are stretched out and made of thin wires.しかし, このときDNA lock は両philic compound で cover われているために, newたに开発した Conductivity AFM では Photoconductivity を Measurement することができなかった. The method of immobilizing the naked DNA molecule and using the new single molecular membrane is the method. A single molecular membrane was prepared by spreading 2C_<18>N+2C_1 on the aqueous DNA solution. 2Cs_<18>N+2C_1 はカチオン性なのでアニオン性のDNA and the water interface are both electrostatic and adsorbent. The concentration of DNA in the aqueous phase was determined by thinning, and the single molecular membrane was separated by vertical dipping method, which was transferred and extracted. The two-dimensional, isolated, and fixed state of the child is fixed, and the light source is observed using a light microscope. Transfer the molecular film and the surface of the molecular film to flow the water between the molecules and align and extend the DNA molecules. 4) The photoconductivity of the DNA molecules was measured using the AFM method used to measure the photoconductivity of the DNA molecule.しかし、DNA molecules are imaged along the ったphotoconductivity することができなかった.おそらくDNAに流れるcurrent amountが小さすぎるためと卡えられる. Now, let’s try the current measurement sensitivity of conductive AFM.