ナノパターン表面への生体分子の固定化とバイオチップへの応用

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ナノ構造配列基盤上への生体分子の固定により、DNAチップの感度向上とタンパク機能を利用した新機能センサの開発を目指して、以下(1)〜(3)の目標を掲げた。(1)ナノ領域に固定したDNAと高感度希土類蛍光ラベルを有するDNAにより、DNA検出の高感度化と高密度化を行う。(2)ナノトランジスタのチャネル部分にDNAやタンパクを固定し、ハイブリダイゼーションや抗原・抗体反応による表面電位の変化をトランジスタレベルの微小領域で行う。(3)ナノ構造配列を利用したチップクロマトグラフィーの基礎検討を行う。(1)高感度蛍光ラベルを用いず、従来の蛍光ラベルを用いて、密度に関して世界のトップデータを獲得した。サイズ:250nm、ピッチ:2μmといった極微細かつ高密度な配列状に高い選択性をもって固定できる技術を開発した。自己組織化単分子膜をパシベーション層として用いたこと、および電子線リソグラフィーが決め手となった。高感度希土類蛍光ラベルによりさらに高感度化が望める。また、タンパクチップへの応用も開始した。(2)ミクロンサイズのダイヤモンドトランジスタ上にDNAを固定し、ハイプリダイゼーションによって、トランジスタ電流が変化することを確認した。(3)チップクロマトグラフィーには着手しなかったが、代わりに、ダイヤモンド表面におけるDNAのマイクロパターン形成についても検討を開始した。