Letter ナノテクノロジー：カーボンナノチューブの構造特異的認識および分離のためのDNA塩基配列モチーフ 2009年7月9日 Nature 460, 7252 doi: 10.1038/nature08116 単層カーボンナノチューブ（SWNT）は、形状は同じ円筒状であるが、さまざまなキラリティーをもつ分子群である。SWNTの基礎研究や工学的応用の多くには、同じキラリティーをもつナノチューブの集団が必要であるが、現在の合成法ではこれを実現できない。SWNTの選別問題、すなわち合成されたナノチューブ混合物を単一キラリティーの成分に分離することは、近年かなりの注目を集めている。これまでは主として、取り組みやすいほうの選別問題、つまり金属と半導体の分離に多大な努力が注がれ、解決策が得られている。SWNTの合成混合物から電気的に同じタイプの単一キラリティー種をもれなく精製する、体系的かつ一般的な方法は極めて望ましいが、この課題はこれまで克服されていなかった。今回我々は、合成混合物から12の主要な単一キラリティー半導体種すべてを、基礎研究と応用開発のどちらにとっても十分な収率で精製できる方法について報告する。約1060規模のDNAライブラリーの効果的な探索法を設計し、20を超える短いDNA塩基配列を特定した。これらのDNA塩基配列のそれぞれによって、合成混合物から特定のナノチューブ種が認識され、クロマトグラフィー精製が可能になる。認識塩基配列は周期的なプリン-ピリミジン・パターンを示し、水素結合して二次元シートを形成し、ナノチューブに選択的に巻きついて規則正しい三次元バレルを作ることができる。規則正しい二次元シートと三次元バレルが、観測されたSWNTのDNAによる認識のための構造的基礎となっていると考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
