Letter ナノテクノロジー：DNAでプログラム可能なナノ粒子結晶化 2008年1月31日 Nature 451, 7178 doi: 10.1038/nature06508 DNAオリゴヌクレオチドを金ナノ粒子に付着させ、粒子がより大きい集合体を形成するように合理的に誘導できることが初めて示されたのは10年以上前である。それ以来、オリゴヌクレオチドで官能基化したナノ粒子を使って、核酸とタンパク質の強力な診断ツール、そして細胞内プローブと遺伝子調節因子が開発されている。これとは対照的に、官能基化したナノ粒子を基本的な構成ブロックとし、プログラム可能な塩基対合相互作用を通してこのブロックを合理的に集合させて高度に秩序化した巨視的な材料を得るという、概念的には簡単だが有力なアイデアの方はまだあまり進展していない。今のところ、このアプローチでは主に重合が起こり、集合した材料内部の粒子の配置、周期性、およびその粒子間距離が中程度に制御されるに過ぎない。すなわち、今まで得られた材料のほとんどは最もよくてアモルファス重合体に分類されるもので、コロイド結晶が形成された例は数例しかない。本論文では、DNAを使ったナノ粒子-オリゴヌクレオチド結合体の結晶化は、異なるDNA配列をガイドにすれば、同じ種類の無機ナノ粒子の集合から異なる結晶状態を作れる程度にまで制御可能であることを実証する。ナノ粒子構成ブロックに付着するDNA配列の選択、DNAを連結する分子、そして非結合の単一塩基フレクサー（flexor）の有無を調整すれば、金ナノ粒子をマイクロメートルサイズの面心立方晶あるいは体心立方晶の結晶構造に集合できることを示す。したがって我々の結果は、合成によりプログラム可能なコロイド結晶化が可能であり、単一成分系からさまざまな構造が形成されるように方向づけできることを明らかに示している。 Full Text PDF 目次へ戻る
