走査プローブ法による1生体分子操作・計測に最適な分子操作・計測に最適な分子固定法

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本年度はまず、原子間力顕微鏡の探針への分子固定等を目的とするパターン化基板の作製を行った。位置決めをするための基板裏面へのパターニングと、分子固定のための表面へのパターニングの両方を施すという、従来にはなかった基板設計を行い、まず裏面へのパターニングについて試作品を作製、特許出願した。これに関連して、高分子薄膜上への原子間力顕微鏡を用いたナノパターニングも行い、学会・査読付論文発表を行った。探針先端に分子を固定するための基板としては、ディップ・ペン法のためのインク・ウェルが米国のグループからされているが、これは微量ではなくむしろ十分量の分子を吸着させるためのものである。従って、本研究で開発したパターン化基板は、独自性の高いものと考えられる。次に、目的の分子を探針先端に自由度を持たせて固定するためのスペーサー分子として、末端をビオチン等で修飾した3種類の2本鎖DNAを設計した。このスペーサーを介して分子認識能を持った分子を結合させることで、結合分子数の制御や、分子の活性維持、分子認識部位の表面への露出がしやすくなると考えられる。設計したDNAはPCR法によって合成し、電気泳動、顕微鏡観察等によって評価し、またビオチン化末端についてはストレプトアビジンとうまく結合することを確認した。次は上述の基板と組み合わせて、探針への分子固定を試みることになる。昨年度実施した1マイクロリットル試料からのセンシングの成果については、昨年度中に学会発表を行ったが、今年度はさらに査読付投稿論文としても発表することができた。