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電気化学分子層エピタキシーによる分子認識機能界面の創成

电化学分子层外延创建分子识别功能界面

基本信息

批准号：
11118246
负责人：
田畑仁
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11118246/
关键词：
構造規制電極電気化学STM トンネル顕微鏡 DNA 電気二重層バリアハイト STS

项目摘要

本研究の目的は、電気化学セルと文字どおり原子レベルでの実空間分解能を持つ走査プローブ顕微鏡を組み合わせた電気化学STM/AFMにより、原子レベルで構造および表面状態を規制した界面を形成することである。対象として究極の分子情報材料であるDNA分子を選定した。DNA分子の電気伝導現象の解明は、分子生物学、遺伝子工学上極めて重要なテーマである。さらに半導体分野で使用されているリソグラフィ電極パターニング技術を組み合わせることにより構造規制界面上へ、DNA分子を任意の配向で配列、固定し、特定の分子を認識できる高感度化学センサ、高密度メモリ実現のための基礎研究を行った。アデニンとチミンのみから構成されるDNA分子と、グアニンとシトシンのみから構成されるDNA分子を用いた。DNA溶液が1x10^<-8>M以下の薄い濃度では、約1000-3000塩基対の長さを持つDNA1分子が孤立して、基板上に固定された。一方1x10^<-8>M以上の濃度になると、特徴的な2次元のDNAネットワーク構造が形成された。ネットワークの網一本はDNA1分子から構成されており、極めて2次元性の高い構造を形成することが可能であることが分かった。上記の最適条件下でDNA分子の電気特性評価を行ったところ、極めて興味深い結果が得られた。(poly A+poly T)、(poly A-T)、(poly G+poly C)、(poly G-C)の4種の中で、グアニンとシトシンから構成されるDNA2重鎖分子においてp型の電気伝導が、アデニンとチミンから構成される分子においてはn型の電気伝導が得られた。この全く対照的な差異は4種類の塩基の酸化還元電位に対応していることは、大変興味深い。

The purpose of this study is to investigate the formation of electrochemistry STM/AFM micromirrors by means of atomic structure and surface state regulation. The ultimate molecular information material is DNA. The explanation of DNA molecular electrical conduction phenomenon is very important in molecular biology and genetic engineering. In addition, the basic research of semiconductor technology is carried out by using high-sensitivity chemical technology, high-density chemical technology, and high-density chemical technology. The DNA molecule is composed of two parts: one part of the DNA molecule and the other part of the DNA molecule. DNA solutions are isolated and immobilized <-8>on substrates at concentrations below 1x10^ M and at lengths of about 1000-3000 μ g/mL. A <-8>2-dimensional DNA gene structure is formed at concentrations above 1x10^ M. The DNA of a single molecule is composed of two distinct structures. In this paper, the electrical properties of DNA molecules were evaluated under the optimum conditions. (poly A+poly T),(poly A-T),(poly G+poly C), and (poly G-C) are the four types of molecules that constitute the DNA2 double-chain molecule. The difference between the total illumination and the acidification reduction potential of the four kinds of substrates is that the illumination is different from the acidification reduction potential.