课题基金 / 基金详情

電気化学原子層エピタキシーによる分子認識機能界面の創成

電気化学原子層エピタキシーによる分子認識機能界面の創成
电化学原子层外延创建分子识别功能界面
批准号：
10131241
负责人：
田畑 仁
金额：
$1.09万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1998 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10131241/
关键词：
構造規制電極電気化学STMトンネル顕微鏡DNA電気二重層バリアハイトSTS

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
電気化学セルと文字どおり原子レベルでの実空間分解能を持つ走査プローブ顕微鏡を組み合わせた電気化学STM/AFMにより、原子スケール分解能で電極表面の構造や電子状態ををin-situで観察しながら、分子層単位での構造規制(吸着、配向成長等)が可能な電気化学的手法による原子層エピタキシー手法の確立した。本年度は特にDNA分子を対象とし、特徴的な水素結合に起因する、相補的かつ異方的な自己組織構造を形成する。さらに、構造規制されたDNA分子間の化学結合力を、化学的に修飾したAFM探針を用いて、分子単位で直接評価した。第1に、構造規制表面上での単鎖DNA自己紹織化構造の形成制御技術を確立した。.塩基数 1〜80までの数種類のssDNA分子および長鎖DNAが0.1Vvs.NHEの電位で、Au(111)表面に可逆的に吸着することが分かった。掃引速度依存性により、反応律速であることが明らかになった。 電極電位のみならず、pH条件の制御によっても、単鎖DNA分子の特異吸着構造(自己紹織化構造)が制御可能であることが明らかになった。第2に、DNA分子修飾探針を用いた表面分子識別構造規制された表面上で、分子スケールでの分子識別を狙って、チミン分子単鎖オリゴマーを修飾したAFM探針により、チミンおよびアデニン分子で表面修飾したAu(111)面との化学結合力を測定した。その結果、チミン-チミン間、チミン-アデニン間の結合力が各々400pNと1300pNであった。これは、約50分子対が結合に関与していると考えたときの、相補的な水素結合力を直接評価したものだと考えられる。
英文摘要
電気化学セルと文字どおり原子レベルでの実空間分解能を持つ走査プローブ顕微鏡を組み合わせた電気化学STM/AFMにより、原子スケール分解能で電極表面の構造や電子状態ををin-situで観察しながら、分子層単位での構造規制(吸着、配向成長等)が可能な電気化学的手法による原子層エピタキシー手法の確立した。本年度は特にDNA分子を対象とし、特徴的な水素結合に起因する、相補的かつ異方的な自己組織構造を形成する。さらに、構造規制されたDNA分子間の化学結合力を、化学的に修飾したAFM探針を用いて、分子単位で直接評価した。第1に、構造規制表面上での単鎖DNA自己紹織化構造の形成制御技術を確立した。.塩基数 1〜80までの数種類のssDNA分子および長鎖DNAが0.1Vvs.NHEの電位で、Au(111)表面に可逆的に吸着することが分かった。掃引速度依存性により、反応律速であることが明らかになった。 電極電位のみならず、pH条件の制御によっても、単鎖DNA分子の特異吸着構造(自己紹織化構造)が制御可能であることが明らかになった。第2に、DNA分子修飾探針を用いた表面分子識別構造規制された表面上で、分子スケールでの分子識別を狙って、チミン分子単鎖オリゴマーを修飾したAFM探針により、チミンおよびアデニン分子で表面修飾したAu(111)面との化学結合力を測定した。その結果、チミン-チミン間、チミン-アデニン間の結合力が各々400pNと1300pNであった。これは、約50分子対が結合に関与していると考えたときの、相補的な水素結合力を直接評価したものだと考えられる。
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会议论文
H.Tabata: "Atomic force microsoope observation of plasmid deoxyribose nucleic acid with restriction enzyme" J.Vac.Sci.Technol.B17(2). (1999)
H.Tabata：“用限制酶对质粒脱氧核糖核酸进行原子力显微镜观察”J.Vac.Sci.Technol.B17(2)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
H.Tabata: "Scanning tunneling microscopy and molecular orbital calculation of pentacene molecules adsorbed on the Si(100)2x1 surface" Surface Science. 400. 367-374 (1998)
H.Tabata：“吸附在 Si(100)2x1 表面上的并五苯分子的扫描隧道显微镜和分子轨道计算”表面科学。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
H.Tabata: "Scanning tunneling microscopy and molecular orbital calculation of organic molecules adsorbed on the Si(100)2x1 surface" Surface Science. 406. 302-311 (1998)
H.Tabata：“吸附在 Si(100)2x1 表面上的有机分子的扫描隧道显微镜和分子轨道计算”表面科学。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
H.Tabata: "Scanning tunneling microscope observation and manipulation of DNA and DNA related molecules in aqueous condition" Jpn.J.Appl.Phys.37. 3838-3843 (1998)
H.Tabata：“在水性条件下扫描隧道显微镜观察和操作 DNA 和 DNA 相关分子”Jpn.J.Appl.Phys.37。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Investigating the hybrid quantum magnonic system for next-generation quantum information processing
  • 批准号：
    23KF0139
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    田畑 仁
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Ultra-sensitive biomagnetic sensor based on spin wave quantum interference and stochastic resonance information processing
  • 批准号：
    22K18804
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 资助金额：
    $4.08万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    田畑 仁
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Ultra High Sensitive Electric Nose for Medical Engineering Applications
  • 批准号：
    20H05651
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
  • 资助金额：
    $125.8万
  • 财政年份：
    2020
  • 负责人：
    田畑 仁
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
生体ゆらぎを模倣するリラクサー・スピングラス材料創製と情報処理デバイス研究
  • 批准号：
    21656158
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.05万
  • 财政年份：
    2009
  • 负责人：
    田畑 仁
  • 依托单位：
    The University of Tokyo