【研究分野】ナノバイオサイエンス

【研究領域課題番号】26600055 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノポアセンシング / DNA / 蛍光計測 / プラズモン / １分子計測 / ナノ光学 / ナノ流体工学 / ナノデバイス / 生体生命情報学 / バイオセンシング / ナノオプティクス

【研究成果の概要】

ナノポアシーケンサにおいて高精度な塩基識別実現に向けた課題は、通過速度の低速化と安定化である。そのためには、ナノポア通過直前・直後のDNAの形態やそれに依存したドリフト運動と拡散運動の競合等を明らかにする必要がある。本研究では、ナノポア通過中、ならびに通過後のDNAコイル形成と空間的移動の観測に必要な100nm、0.1msの空間・時間分解能を有する光学的観察手法の開発、動作実証をおこない、さらにナノポア近傍の電場に起因する特徴的なDNA通過挙動を見出した。また塩基情報解読に向けてSTED利用の有効性を確認し、プラズモニック・ナノポアの作製に成功した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】電子デバイス・電子機器

【研究領域課題番号】25289096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Microfluidics / Lab-on-a-chip / MEMS / NEMS / Bionanotechnology / Single-molecule / ナノ流体システム / ナノフルイディクス / 電気二重層 / 単一分子計測 / 電気計測 / lab-on-a-chip / バイオセンシング / 先端計測デバイス / ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 1分子計測 / バイオナノテクノロジー / 電気インピーダンス計測 / ナノデバイス / 極微空間 / 超高感度測定 / Nanochannel / Nanogap / Hydrated diameter / Electrokinetic / MicroTAS / Nanobiology

【研究成果の概要】

電気インピーダンス計測によりナノ流路内のイオン分布と輸送現象を評価した。その結果，流れがある場合，流れが無い状態に対して電気二重層の厚さが薄くなるという結果を得ることが出来た。さらに，電気二重層がオーバーラップする程に細いナノ流路内では，表面電荷を打ち消すカウンターイオンでナノ流路内が占められていると考えられ，Grahameの式で見積もった表面電荷量をDebye-Huckel-Onsager式にフィードバックして抵抗値に換算したところ，ナノ流路表面の表面電荷に制限された抵抗値が得られ，低濃度側における電気二重層のオーバーラップ状態の抵抗値と非常に良く一致することを明らかとした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)