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分子論理素子

シーズコード S100003561
掲載日 2010年12月2日
研究者
  • 杉本 直己
  • 三好 大輔
  • 井上 真美子
技術名称 分子論理素子
技術概要 四重らせん構造は、周辺環境に対して、劇的かつ非常に敏感に変化しうるので、核酸鎖の四重らせん構造を出力変換することによる論理素子を構築した。すなわち、少なくとも二つの核酸鎖を含み、核酸鎖が環境要因により核酸鎖の四重らせん構造を形成しうる配列を含み、環境要因を入力し、核酸鎖の四重らせん構造と二重鎖構造間の平衡を制御させて、出力を検出可能とする分子論理素子である。また、核酸鎖の二重鎖構造、四重らせん構造と一本鎖構造、および四重らせん構造と四重らせん構造の組み合わせにより出力を検出可能とする分子論理素子である。出力として蛍光強度変化や蛍光エネルギー移動(FRET)を用いることで、例えば、AND、NAND、OR、NOR、XOR、XNOR、NOTIFなどの多様な論理スイッチを構築することができる。さらに、核酸鎖の塩基配列の変化によって、周辺環境に対する応答性が異なることから、複数の周辺環境の入力に応答可能な論理素子を構築することが可能となる。
研究分野
  • 論理回路
  • 核酸一般
  • 一般及び無機化合物の蛍光・りん光(分子)
展開可能なシーズ 核酸鎖(オリゴヌクレオチド)による論理素子に関し、酵素反応を用いない単純なシステムであり、汎用性のある論理素子を提供すると共に、この論理素子を用いた出力の簡便な検出方法を提供する。
核酸鎖の四重らせん構造は熱力学的に安定性が高く、また酵素などに対する耐性も高いことから取扱いが比較的容易であり、適用可能環境が広い。さらに、出力の検出に光学的手段を用いることができ、導入する蛍光団の種類や導入部位を変えることにより、多様な出力パターンが得られる。
用途利用分野 集積回路、核酸鎖、四重らせん構造
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人甲南学園, . 杉本 直己, 三好 大輔, 井上 真美子, . 分子論理素子. 特開2007-096627. 2007-04-12
  • H03K  19/14     
  • C12N  15/09     
  • H01L  51/30     

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