Letter ナノテクノロジー：DNAの自己集合によるナノスケール三次元形状の形成 2009年5月21日 Nature 459, 7245 doi: 10.1038/nature08016 分子の自己集合から、単純な構成要素からサブナノメートル精度で複雑な構造体を作製する「ボトムアップ」式の方法が得られる。このような、二次元結晶、ナノチューブや、三次元ワイヤーフレームでできたナノ多面体などの物体をプログラムして組み立てるために、DNAが用途の広い構成要素であることは立証済みである。テンプレートを使ってDNAを自己集合させ、メガダルトン規模の二次元カスタム形状を作れることは以前に実証されており、その際には、数キロベースの「足場ストランド」が数百のオリゴヌクレオチド「ステープル・ストランド」との相互作用によって、逆平行らせんが平らに並んだ形に折りたたまれた。今回我々はこの方法を拡張し、DNAらせんの層をプリーツ状にたたんでハニカム型格子を作り、三次元カスタム形状を組み立てた。本論文では、10〜100 nmまでの範囲で寸法が精密に制御された、モノリス、四角ナット、欄干付きの橋、細長い首のあるびん、十字架の積み重ね、細長い穴のあいた十字架に似た6種類の形のナノ構造体の設計と集合形成について述べる。また、ホモ多量体からなるまっすぐなレールや、ヘテロ三量体ワイヤーフレームをもつ多面体のような構造体の階層的集合形成についても示す。集合形成を適切に行うには、1週間程度の折りたたみ時間と、1価および2価陽イオン濃度の較正が必要である。三次元カスタム形状を自己集合させる今回の手法が、ナノメートルスケールの形状をもつ精巧なデバイスを作製する一般的な方法となることを、我々は期待している。 Full Text PDF 目次へ戻る
