固体表面に吸着した核酸塩基分子の電子状態に関する研究

固体表面吸附核碱基分子的电子态研究

基本信息

批准号：
01J00964
负责人：
古川雅士
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

【緒言】DNAのフェルミレベル近傍の電子状態に関する研究は、DNAの有する基礎物性(電気伝導性)を議論する上で重要であるにも関わらず、これまでは未開拓な研究領域であった。私は本研究背景をもとに、酸化シリコン表面上DNA分子膜(Poly(dG)・poly(dC):GC, Poly(dA)・poly(dT):AT)の電子状態評価を、光電子分光(PES)およびX線吸収分光(XAS)により行った。【実験】上記DNA分子膜に、ヨウ素を用いた化学ドーピングによりキャリア(ホール)を積極的に注入し、無ドープ状態との比較を行った。これまでの研究報告から、ヨウ素ドープしたGC対の伝導度は、ドープ時間とともに飛躍的に上昇することが明らかとなっている(M. Taniguchi et al.,JJAP Express Letters, in press.)。全ての分光測定は、分子科学研究所・極端紫外光実験施設(UVSOR)・BL-4Bにて行った(〜10^<-9> Torr、室温)。【結果と考察】無ドープおよびヨウ素ドープしたグアニン-シトシン(GC)およびアデニン-チミン(AT)塩基対の価電子帯光電子スペクトルを測定した結果、ヨウ素ドープした系では両塩基対ともに変化が見られたが、その挙動は全く逆となることが分かった。GC対のスペクトル(エッジ)は、フェルミレベル側に「染み出す」挙動を示し、AT対においてはその逆となった。特にGC対で見られた変化は、既にナノ伝導特性で報告されている、キャリアドープ(ホールドープ)による伝導度上昇との対応付けが可能であると考えられる。現在は本研究成果をもとに、伝導機構に関する考察を行っている最中である。【備考】本研究は、理化学研究所および岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所との共同により行われた。代表者は、試料作成の一部、および全般の分光測定・データ解析に携わった。

[简介]关于DNA的费米水平附近电子状态的研究是未开发的研究领域，尽管这对于讨论DNA的基本物理特性（电导率）很重要。根据这项研究的背景，我使用光电子光谱（PES）和X射线吸收光谱（XAS）评估了DNA分子膜（Poly（dg），Poly（DG），Poly（DG）：GC，Poly（da）和Poly（dt）：AT）的电子状态。 [实验]上述DNA分子膜通过使用碘化学掺杂在载体（孔）中植入载体（孔），并与未掺杂态进行了比较。先前的研究报告表明，随着兴奋剂的时间，碘掺杂的GC对的电导率急剧增加（M. Taniguchi等，Jjap Express Letters，在印刷中）。所有光谱测量均在分子科学研究所，极端紫外光实验设施（UVSOR）和BL-4B（〜10^<-9> Torr，室温）上进行。 [结果和考虑]的价带光电子光谱是未蛋白和碘掺杂的鸟嘌呤 - 合道（GC）和腺嘌呤 - 胸腺氨酸（AT）碱基对的[base碱对（AT）碱基对，尽管在碘掺杂系统中的两个碱基对中都观察到了变化，但行为是完全相反的。 GC对的频谱（边缘）在费米级侧“污渍”行为，而对AT对则相反。特别是，GC对中看到的变化可以与由于载掺杂（孔掺杂）引起的电导率增加相关，这已经在纳米导率特性中报道。目前，我们目前正在根据这项研究的结果考虑传导机制。 [注意]这项研究是与Riken Institute和Okazaki国家联合研究所和分子科学研究所合作进行的。该代表参与了样本制备的一部分和一般光谱测量和数据分析。