DNAアーキテクチャによるナノ組織体構築

点击翻译按钮获取中文摘要

ナノスケールの電子デバイスは,化学者にとって真に挑戦的である.DNAは,ナノサイズの集合体を構築するのに良い候補である.ところで,DNAの電子伝導性は極めて低い.従って,DNA上に電子を流す能力のある機能性分子を配列させることは重要である.著者らはナフタレンジイミドの両置換基末端にフェロセンを導入したフェロセン化ナフタレンジイミド型リガンドを合成し,DNAセンサへの応用を検討してきた.センサは以下のようにして達成できた.まず,DNAプローブ(検出したい遺伝子と相補的な配列を有するDNA断片)を電極に固定化する.このDNAプローブ修飾電極にDNAサンプルとでハイブリダイゼーションを行う.もし,サンプル中に目的遺伝子が存在すると電極上で二本鎖DNAが形成される.リガンドをこれに加えれば電極上の二本鎖DNA部位に効果的に濃縮される.この電極を用いてサイクリックボルタモグラムを測定すると電極上の二本鎖形成量に応じた強度のリガンドの酸化還元シグナルが得られた.これによってサンプル中の目的遺伝子を定量できた.ところで,リガンドのDNAへの結合によってDNAの主溝と副溝にフェロセン分子が配列された複合体の形成が示唆される.その際,インターカレーションを伴うのでDNA複合体は堅い棒状構造を形成される.言い換えれば,これは一次元DNAマトリックスを支持体としてポリフェロセンが形成されたと見なせる.当該年度は,この棒状ポリフェロセンが実際形成され得ること,また,形成された複合体の方末端から他の末端への電子移動を仲介できることを証明した.