Wrinkle nanolithography for the bottom-up fabrication of DNA nanowire arrays

本研究の目的は，DNAの一次元構造体「DNAナノワイヤ」の生成と空間配置を制御する基盤技術を開発することである。具体的には，硬質薄膜と軟質基板から成る固体材料の表面不安定現象により形成する凹凸パターン「リンクル」を活用し，DNA溶液からDNAの一次元自己組織化を誘導する手法を確立することを目的とする。本年度の研究実績は，以下の通りである。当初使用を予定していた硬質薄膜合成装置が故障したため，代替成膜装置の検討とリンクル形成条件の探索に取り組んだ。具体的には，プラズマ化学気相蒸着装置により合成される非晶質炭素薄膜の使用を計画していたが，マグネトロンスパッタ装置により作製した金ナノ薄膜を用いることとした。その結果，エラストマー基板表面にマイクロスケールのリンクルを作製することに成功した。特に，成膜時にチャンバー内にエラストマー基板を傾斜して設置する傾斜スパッタ法を採用することにより，従来のリンクル作製において不可欠であった基板のプレストレッチならびにそれに伴う引張圧縮装置への基板の装着を必要とせずに，直線状のリンクル（ストライプ）からジグザグ状のリンクル（ラビリンスやヘリンボーン）まで，所望の寸法と形状を有したリンクルを獲得できることを明らかにした。次年度以降の研究推進に不可欠なリンクル形成方法およびリンクルを作製する新規技術の開発に繋がる知見を獲得した。これらの研究成果をまとめた原著論文を次年度以降に発表すべく準備を進めている。

本研究の目的は，DNAの一次元構造体「DNAナノワイヤ」の生成と空間配置を制御する基盤技術を開発することである。具体的には，硬質薄膜と軟質基板から成る固体材料の表面不安定現象により形成する凹凸パターン「リンクル」を活用し，DNA溶液からDNAの一次元自己組織化を誘導する手法を確立することを目的とする。本年度の研究実績は，以下の通りである。当初使用を予定していた硬質薄膜合成装置が故障したため，代替成膜装置の検討とリンクル形成条件の探索に取り組んだ。具体的には，プラズマ化学気相蒸着装置により合成される非晶質炭素薄膜の使用を計画していたが，マグネトロンスパッタ装置により作製した金ナノ薄膜を用いることとした。その結果，エラストマー基板表面にマイクロスケールのリンクルを作製することに成功した。特に，成膜時にチャンバー内にエラストマー基板を傾斜して設置する傾斜スパッタ法を採用することにより，従来のリンクル作製において不可欠であった基板のプレストレッチならびにそれに伴う引張圧縮装置への基板の装着を必要とせずに，直線状のリンクル（ストライプ）からジグザグ状のリンクル（ラビリンスやヘリンボーン）まで，所望の寸法と形状を有したリンクルを獲得できることを明らかにした。次年度以降の研究推進に不可欠なリンクル形成方法およびリンクルを作製する新規技術の開発に繋がる知見を獲得した。これらの研究成果をまとめた原著論文を次年度以降に発表すべく準備を進めている。