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研究室だより vol.4 川野研究室

機能デザイン領域 分子流体力学グループ 川野研究室

分子流・プラズマ流の数理と応用
―ナノデバイスから医療応用まで―

教授  川野 聡恭,准教授  土井 謙太郎,助教  花﨑 逸雄,助教 辻 徹郎

電子・イオン・分子の運動やプラズマ流(電離気体流)における数理物理的普遍性の究明と先端工業 技術への応用に関する研究を行っています. 従来の流体力学理論の枠組みでは取り扱うことが困難であったマイクロ・ナノスケールの荷電粒子流および分子の特異的な集団挙動を理論と実験の両面から探究します.これらの基礎的知見と数理解析技術を融合し,環境エネルギー関連機器や微小医療デバイスの設計指針を確立することによって,学術のさらなる深化と 直接的な社会貢献を目指します.

ナノ流路内における一分子観察

近年,DNAの塩基配列を短時間低コストで解読するDNAシーケンサの開発に注目が集まっています.将来は,個人レベルでのDNAの解析が行われ医療などへ応用されることが期待されています.当研究室では,このDNAの次世代解析技術につながる,微小構造内における高分子の一分子計測を行っています。 当研究室ではMEMS(Micro Electro Mechanical System)と呼ばれる、微小構造物の作成技術を用いて,深さが数百nmのナノ流路を作成しました.この流路内にλDNAを流入し,電圧を印加すると電気泳動する様子が蛍光顕微鏡によって観察されました。λDNAは,流路壁面による拘束を受け、流動速度が減少することが確認されました.さらに拘束による影響は,流路の深さが狭いほど顕著に現れることが確認されました.単一分子を取り扱うデバイスにおいては,このような微小空間内で高分子流動の解析が有用であると考えられます.

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図 蛍光可視化観察によるλDNA

川野研究室ホームページ http://bnf.me.es.osaka-u.ac.jp/

Last Update : 2013/08/27