Wrinkle nanolithography for the bottom-up fabrication of DNA nanowire arrays

用于自下而上制造 DNA 纳米线阵列的皱纹纳米光刻

基本信息

批准号：
22K18753
负责人：
永島壮
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18753/
关键词：
表面不安定リンクル薄膜 DNA ナノワイヤナノワイヤー毛管架橋

项目摘要

本研究の目的は，DNAの一次元構造体「DNAナノワイヤ」の生成と空間配置を制御する基盤技術を開発することである。具体的には，硬質薄膜と軟質基板から成る固体材料の表面不安定現象により形成する凹凸パターン「リンクル」を活用し，DNA溶液からDNAの一次元自己組織化を誘導する手法を確立することを目的とする。本年度の研究実績は，以下の通りである。当初使用を予定していた硬質薄膜合成装置が故障したため，代替成膜装置の検討とリンクル形成条件の探索に取り組んだ。具体的には，プラズマ化学気相蒸着装置により合成される非晶質炭素薄膜の使用を計画していたが，マグネトロンスパッタ装置により作製した金ナノ薄膜を用いることとした。その結果，エラストマー基板表面にマイクロスケールのリンクルを作製することに成功した。特に，成膜時にチャンバー内にエラストマー基板を傾斜して設置する傾斜スパッタ法を採用することにより，従来のリンクル作製において不可欠であった基板のプレストレッチならびにそれに伴う引張圧縮装置への基板の装着を必要とせずに，直線状のリンクル（ストライプ）からジグザグ状のリンクル（ラビリンスやヘリンボーン）まで，所望の寸法と形状を有したリンクルを獲得できることを明らかにした。次年度以降の研究推進に不可欠なリンクル形成方法およびリンクルを作製する新規技術の開発に繋がる知見を獲得した。これらの研究成果をまとめた原著論文を次年度以降に発表すべく準備を進めている。

这项研究的目的是开发控制 DNA 一维结构“DNA 纳米线”的生成和空间排列的基础技术。具体来说，我们的目标是建立一种方法，利用由硬薄膜和软基板组成的固体材料的表面不稳定性现象形成的不均匀图案“皱纹”，从DNA溶液中诱导DNA的一维自组织。。目的。今年的研究成果如下。由于我们原本计划使用的硬薄膜合成设备出现故障，我们开始研究替代薄膜沉积设备并寻找形成皱纹的条件。具体来说，虽然我们计划使用通过等离子体增强化学气相沉积系统合成的非晶碳薄膜，但我们决定使用通过磁控溅射系统生产的金纳米薄膜。结果，他们成功地在弹性体基材的表面上产生了微尺度的皱纹。特别是，通过采用倾斜溅射方法，其中在成膜期间将弹性体基板以一定角度安装在室中，可以预拉伸基板，这在传统的皱纹生产中是必需的，并且可以将基板附着到研究表明，无需任何拉伸压缩装置即可获得所需尺寸和形状的皱纹，从直皱纹（条纹）到锯齿形皱纹（迷宫式和人字形）。我们已经获得了知识，这些知识将导致皱纹形成方法和产生皱纹的新技术的开发，这对于推动明年及以后的研究至关重要。我们目前正准备明年发表一篇总结这些研究成果的原始论文。