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マイクロ・ナノ加工による生体一分子計測システムの製作と評価

利用微/纳米处理的生物单分子测量系统的制作和评估

基本信息

批准号：
06F06373
负责人：
藤田博之
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ピンセットに捕獲される束状のバイオ分子には、力を加えると共に、加えた力の応力を計測することができる。20年度は、バイオ分子の弾性変化を液中においてセンシングするために、新しいシリコンナノピンセットの設計と制作を行った。新たなタイプのピンセットは、(a)力を測るプローブ部分、(b)力のかかる方向に移動して、静電気力の変化により弾性変化を計測できるプローブ部分で構成された。プローブ部分を両側に動けるようにして、変異を2倍で増やし、差等静電容量センサの方法で測定した。カセンシングプローブの幅は、約2マイクロメートルで、AFMのビーム構造を有する。この変位はチップのパータンをフーリエ分析をして取得した。デバイス作製においては、静岡大学の橋口教授と共同で行った。また、本デバイスをマイクロ流路と組み合わせることによって、水溶液中のDNAフィラメントの機械的特性を分析した。マイクロスライドガラス間にDNA水溶液に入れておき、ここに、ナノピンセットの腕をゆっくりと入れ、力計測を行った。微小な変化を計測するため、除振台上に設置したデジタル顕微鏡(Keyence,model VHX-500)で画像を取得し、ファラデーケージにより外部の電気的なノイズを遮断するなどの注意深いセットアップを構築した。電気的な信号変化は、ロックイン増幅器(NF,model LI 5640)、LabVIEW interfaceで測定した。このシステムで、サブピセルの解像度(7/1000ピクセルより良い)を取られ、力の感度を25pNまで分析した。この数値はDNA一分子の力を分析できるほどの高い感度・精度である。

ピンセットに capture される bunchy のバイオ molecular には, force をえるとに, plus えた force のを応 force measuring することができる. 20 annual は, バイオ molecular の弾 sexual variations in the を liquid においてセンシングするために, new しいシリコンナノピンセットの design と production line をった. New たなタイプのピンセットは, (a) force をるプローブ part, (b) force のかかるに direction of movement して, electrostatic force 気の variations change により弾 sex - the を measuring できるプローブ constitute さでれた. プローブ part を struck side に dynamic けるようにして, 2 times - different をで raised やし, such as electrostatic capacity センサの way で determination した. カセンシングプローブのは, about 2 マイクロメートルで, AFM のビーム a すを construction る. The <s:1> <s:1> mutation チップチップパタタタタをフリエリエ is analyzed by をてて to obtain た. Youdaoplaceholder0 ス is the author of におててて and と is the co-author of で and った by Professor <s:1> hashiguchi of shizuoka university. また, this デバイスをマイクロ flow と group み close わせることによっての DNA in aqueous solution, フィラメントの mechanical analysis of the characteristic をした. マイクロスライドガラスに DNA between aqueous に into れておき, ここに, ナノピンセットの wrist をゆっくりと into れ, force measuring line をった. Tiny な variations change を measuring するため, in addition to the vibration table にしたデジタル顕 micro mirror (Keyence, model VHX - 500) で portrait を obtain し, ファラデーケージにより external の electric 気なノイズを interrupt するなどの note deep いセットアップを build した. The な signal variation of electrical gas is determined by <s:1>, ロッ and ロッ <s:1> amplifiers (NF,model LI 5640), and LabVIEW interfaceで. このシステムで, サブピセルの resolution (7/1000 ピクセルより good い) を take られ, force の sensitivity を 25 pn まで analysis した. <s:1> <s:1> number value を of DNA one-molecule <s:1> force を analysis でるほるほ <e:1> <s:1> high <s:1> sensitivity · accuracy である.