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DNAを用いたナノデバイスの創製と分子操作技術の開発

利用 DNA 创建纳米器件并开发分子操纵技术

基本信息

批准号：
01J00447
负责人：
谷口正輝
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J00447/
关键词：
DNA 電気伝導イオン伝導ドーピングナノテクノロジー

项目摘要

1.昨年度に引き続き、構造が制御されたPoly(dG)・Poly(dC)・Poly(dA)・Poly(dT)DNAのヨウ素ドーピングの効果を30nmの電極間隔を持つナノギャップを用いてI-V特性の評価を詳細に検討した。Poly(dG)・Poly(dC)、Poly(dA)・Poly(dT)DNAともにヨウ素をドーピングさせることで伝導度の上昇が観測されたものの、Poly(dG)・Poly(dC)の伝導度はPoly(dA)・Poly(dT)DNAの約1000倍であった。また、ヨウ素ドーピングしたPoly(dG)・Poly(dC)DNAの電流の時間依存性を測定したところ、イオン伝導とホール伝導が全伝導に寄与していることが明らかとなった。さらに、Poly(dG)・Poly(dC)、Poly(dA)・Poly(dT)DNAをRCA洗浄した酸化シリコン上に展開し、これにヨウ素ドーピングを行ったサンプルについて光電子分光測定を行った。その結果、両DNAともに窒素サイトにホールが生成され、I_3^-が形成されていることが明らかとなり、DNAにホールがドーピングされていることが確認された。2.DNA1分子の電子状態を解明するには、DNA分子のπ電子系が破壊せず電極と接続させる必要がある。そこで絶縁基板と電極がパラレルであるような平坦電極の作製を電子線リソグラフおよびクラスターイオンビームを用いて行った。電極間のギャップが100nmの平坦電極を電子線リングラフにより作製し、クラスターイオンビームで平坦化処理を行った後、原子間力顕微鏡(AFM)で観察したところ、表面平坦性が2nm以下の平坦電極が得られた。またクラスターイオンビームの平坦化において、電極のパターン形状によりスパッタ速度が異なることを発見した。3.ドーピングの実験に用いたDNAには構造に欠陥があることが、走査型トンネル顕微鏡(STM)およびAFMの観測により明らかとなった。この構造欠陥は単純な塩基対の配列に起因するものであり、塩基対のπ電子系を破壊する要因になると考えられる。そこで、生化学的手法を用いて、構造欠陥の無いPoly(dG)・Poly(dC)、Poly(dA)・Poly(dT)DNAの合成を行った。両DNAの合成ともに、ワンポットで合成することに成功した。合成DNAの電気泳動の結果、Poly(dG)・Poly(dC)は300〜800塩基対、Poly(dA)・Poly(dT)は1000〜1300塩基対を持つ構造欠陥の無いDNAであることが明らかとなった。

1. The structure of Poly (dG), Poly (dC), Poly (dA) and Poly (dT) DNA is discussed in detail. Poly (dG)·Poly (dC)·Poly (dA)·Poly (dT) DNA is about 1000 times higher than Poly (dG)·Poly (dC)·Poly (dT) DNA. The time dependence of the current in Poly (dG)·Poly (dC) DNA was measured. Poly (dG), Poly (dC), Poly (dA), Poly (dT) DNA, Poly (dG), Poly (dT) DNA, Poly (dG), Poly (dA), Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dC) DNA, Poly (dA) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dC) DNA, Poly (dA) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dA) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dC) DNA, Poly (dA) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dC) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dA) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dT) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dG) DNA, Poly (dG The results, DNA and protein were identified. 2. The electronic state of DNA1 molecule is necessary for understanding the π-electron system of DNA molecule For example, the substrate and the flat electrode can be used for electronic wiring. After the planarization treatment, the atomic force microscope (AFM) was used to observe the surface flatness of the flat electrode with a surface flatness of less than 2 nm. The planarizing of the electrode and the shape of the electrode are different. 3. The DNA structure of the probe is not suitable for the detection of micromirrors (STM) and AFM. The structure of this structure is not pure. The reason for the arrangement of the base pair is not pure. The reason for the destruction of the π-electron system is not pure. Poly (dG)·Poly (dC)·Poly (dA)·Poly (dT) DNA synthesis The DNA synthesis was successful. The results of electromigration of synthetic DNA, Poly (dG)·Poly (dC)= 300~800 base pairs, Poly (dA)·Poly (dT)= 1000~1300 base pairs, are still incomplete in structure and DNA.