DNAの特異的ハイブリッド形成を利用した機能性ナノ粒子の配列形成とその触媒機能

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半導体としての性質を持つナノパーティクルをナノオーダーで自由に配置することが可能になれば、触媒をはじめ様々な高機能構造体などに応用できる可能性がある。本研究では、DNAの特異性を利用することにより2次元領域にナノオーダーで自由にナノパーティクルを配列させる手法を開発することを目的としている。昨年度までの研究では、DNAのハイブリッド形成により網目状の鋳型構造を作成できること、RecAタンパク質による1本鎖DNAのもぐりこみ反応を用いてナノ粒子をDNA分子の特定部位に配列させられることを明らかにし、さらに、配列化において鋳型として働くDNA分子をガラス基板上に展開する技術(液滴移動法)の開発を行った。そこで、本年度は、その技術を応用してマイカ基板上にDNA分子を展開し、原子間力顕微鏡観察試料を作成する技術の開発を行った。具体的には、まず、蛍光顕微鏡での伸張操作において使用したλDNAを液滴移動法によりマイカ基板上で伸張し、AFMにより観察した。λDNAは48.5kbpであり約16μmであるので、完全伸張した場合には、観察したλDNAの長さは4μm四方であるAFM観察の視野を超えるものと予想されたが、実際の観察でも多くのλDNAが斜め方向に視野外まで伸張されたことが観察された。しかし、あまり伸張されていないλDNAや観察を阻害するアミノシランの析出もみられたので、今後の改良が求められる。また、λDNAより短いDNA(約3kbp)である1か所切断したpBluescript II SK+(pBsBH)の伸張を試みた。その結果、AFMの観察結果から測定されたDNA長は理論値である1μmとほぼ一致しており、このことはAFM観察におけるDNA伸張法として今後、幅広い範囲で応用可能であることを示していると考えている。