(57)【要約】【課題】金属及び誘電体の微細粒子を規則正しく配列させた微細粒子配列体を簡便に得ることができる微細粒子配列体の製造方法を提供すること。【解決手段】１本鎖の足場核酸を、当該足場核酸の一部と相補的に結合する複数の１本鎖核酸とハイブリダイズさせて核酸シートを得る工程であって、当該核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有している、工程と、誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子を用意する工程であって、当該微細粒子は、その表面に結合部位に特異的に結合する結合手段を有している、工程と、結合手段と結合部位を特異的に結合させて、微細粒子が核酸シートに結合した微細粒子配列体を得る工程とを含む、微細粒子配列体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本鎖の足場核酸を、当該足場核酸の一部と相補的に結合する複数の１本鎖核酸とハイブリダイズさせて核酸シートを得る工程であって、当該核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有している、工程と、
誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子を用意する工程であって、当該微細粒子は、その表面に前記結合部位に特異的に結合する結合手段を有している、工程と、
前記結合手段と前記結合部位を特異的に結合させて、前記微細粒子が前記核酸シートに結合した微細粒子配列体を得る工程とを含む、微細粒子配列体の製造方法。
【請求項２】
前記結合部位は、前記複数の１本鎖核酸のうち、前記足場核酸とハイブリダイズしていない１本鎖核酸部分であり、
前記結合手段は、前記微細粒子の表面に結合した１本鎖オリゴＤＮＡであり、
前記１本鎖核酸部分と前記１本鎖オリゴＤＮＡは、互いに相補的な塩基配列を含むものである、請求項１に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項３】
前記核酸シートは、複数のシートが前記足場核酸に由来する１本鎖核酸を介して連結された構造を有する、請求項１又は２に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項４】
前記微細粒子が、シリカ微細粒子、ラテックス微細粒子、金微細粒子、銀微細粒子、銅微細粒子及び白金微細粒子からなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項５】
前記微細粒子の粒径が１０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項６】
前記微細粒子配列体は、前記微細粒子を３個又は４個含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項７】
前記微細粒子配列体は、前記微細粒子がそれぞれ１５ｎｍ以下の間隔で配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の微細粒子配列体の製造方法。
【請求項８】
核酸シートの表面及び裏面に微細粒子を配列させた微細粒子配列体であって、
前記核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有しており、
前記微細粒子は、その表面に前記結合部位に特異的に結合する結合手段を有しており、
前記結合手段と前記結合部位が特異的に結合して、前記微細粒子が前記核酸シートに結合している、微細粒子配列体。
【請求項９】
前記結合部位は、１本鎖核酸部分であり、
前記結合手段は、前記微細粒子の表面に結合した１本鎖オリゴＤＮＡであり、
前記１本鎖核酸部分と前記１本鎖オリゴＤＮＡは、互いに相補的な塩基配列を含むものであり、
前記１本鎖核酸部分と前記１本鎖オリゴＤＮＡが相補的に結合して、前記微細粒子が前記核酸シートに結合している、請求項８に記載の微細粒子配列体。
【請求項１０】
前記核酸シートは、複数のシートが前記足場核酸に由来する１本鎖核酸を介して連結された構造を有する、請求項８又は９に記載の微細粒子配列体。
【請求項１１】
前記微細粒子が、シリカ微細粒子、ラテックス微細粒子、金微細粒子、銀微細粒子、銅微細粒子及び白金微細粒子からなる群より選択される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の微細粒子配列体。
【請求項１２】
前記微細粒子の粒径が１０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の微細粒子配列体。
【請求項１３】
前記微細粒子を３個又は４個含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の微細粒子配列体。
【請求項１４】
前記微細粒子がぞれぞれ１５ｎｍ以下の間隔で配置されている、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の微細粒子配列体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細粒子配列体の製造方法、及び微細粒子配列体に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属及び誘電体の微細粒子（例えば、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、ラテックスビーズ等）を規則正しく配列させた微細粒子配列体は、種々の光学特性を示すことが理論的研究から予測されている（非特許文献１）。
【０００３】
非特許文献２には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、金ナノ粒子を基板上で移動させ、４個の金ナノ粒子を正方形状に近接して配列させた微細粒子配列体を得たこと、及びその電磁特性を評価したことが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｄａｒｖｉｓｈｚａｄｅｈ−Ｖａｒｃｈｅｉｅ  Ｍ．，ｅｔ．ａｌ．，Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｎａｎｏａｎｔｅｎｎａｓ  Ｍａｄｅ  ｏｆ  Ｐｌａｓｍｏｎｉｃ  Ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｐｈｏｔｏｉｎｄｕｃｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ａｐｐｌｉｅｄ，２０１７年，ｖｏｌ．８，Ｉｓｓｕｅ２，０２４０３３
【非特許文献２】Ｓｈａｆｉｅｉ  Ｆ．  ｅｔ．ａｌ．，Ａ  ｓｕｂｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｐｌａｓｍｏｎｉｃ  ｍｅｔａｍｏｌｅｃｕｌｅ  ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ  ｍａｇｎｅｔｉｃ−ｂａｓｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆａｎｏ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，Ｎａｔｕｒｅ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３年，ｖｏｌ．８，ｐｐ．９５−９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
微細粒子配列体により、光学的な電磁特性を操作できる可能性が示唆されている（非特許文献１及び非特許文献２）。微細粒子配列体を応用した光学素子は、光学的屈折率の操作等を可能とする新規な光学デバイスとなる可能性がある。一方、マイクロメートル（μｍ）又はナノメートル（ｎｍ）サイズの微細粒子を規則正しく配列させるためには、種々の工夫が必要である。非特許文献２に記載されるＡＦＭを使用する方法は、金属ナノ粒子をひとつひとつ基板上で配列させる方法であるため、作業に多大な労力とコストがかかり、非効率である。
【０００６】
本発明は、金属及び誘電体の微細粒子を規則正しく配列させた微細粒子配列体を簡便に得ることができる微細粒子配列体の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、当該製造方法により得られる微細粒子配列体を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１本鎖の足場核酸を、当該足場核酸の一部と相補的に結合する複数の１本鎖核酸とハイブリダイズさせて核酸シートを得る工程であって、当該核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有している、工程と、誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子を用意する工程であって、当該微細粒子は、その表面に上記結合部位に特異的に結合する結合手段を有している、工程と、上記結合手段と上記結合部位を特異的に結合させて、上記微細粒子が上記核酸シートに結合した微細粒子配列体を得る工程とを含む、微細粒子配列体の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明の製造方法によれば、所定の核酸シートと、所定の微細粒子とを、結合手段と結合部位の特異的な結合を介して結合させるという簡便な操作により、０ｎｍ〜数十ｎｍ程度の間隔で微細粒子を規則正しく配列させた微細粒子配列体を得ることができる。
【０００９】
上記結合部位は、上記複数の１本鎖核酸のうち、上記足場核酸とハイブリダイズしていない１本鎖核酸部分であり、上記結合手段は、上記微細粒子の表面に結合した１本鎖オリゴＤＮＡであり、上記１本鎖核酸部分と上記１本鎖オリゴＤＮＡは、互いに相補的な塩基配列を含むものであることが好ましい。これにより、１本鎖核酸部分と１本鎖オリゴＤＮＡとの相補結合の形成というより簡便な操作によって、結合手段と結合部位の特異的な結合を形成させることができる。よって、より簡便に微細粒子配列体を得ることができる。
【００１０】
上記核酸シートは、複数のシートが上記足場核酸に由来する１本鎖核酸を介して連結された構造を有するものであることが好ましい。核酸シートがこのような構造を有することにより、１本鎖核酸の柔軟性を利用して、核酸シートと微細粒子とが結合する前及び後において、複数のシート間の距離を自在に調節することが可能となる。これにより、微細粒子が近接することによる立体障害を回避することもできるため、目的とする微細粒子配列体の製造効率（収率）を向上させることができる。
【００１１】
上記微細粒子は、シリカ微細粒子、ラテックス微細粒子、金微細粒子、銀微細粒子、銅微細粒子及び白金微細粒子からなる群より選択される微細粒子であってもよい。また、上記微細粒子の粒径は、１０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。
【００１２】
上記微細粒子配列体は、上記微細粒子を３個又は４個含むものであってよい。
【００１３】
上記微細粒子配列体は、上記微細粒子がそれぞれ１５ｎｍ以下の間隔で配置されているものであってよい。
【００１４】
本発明はまた、核酸シートの表面及び裏面に微細粒子を配列させた微細粒子配列体であって、上記核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有しており、上記微細粒子は、その表面に上記結合部位に特異的に結合する結合手段を有しており、上記結合手段と上記結合部位が特異的に結合して、上記微細粒子が上記核酸シートに結合している、微細粒子配列体にも関する。
【００１５】
本発明の微細粒子配列体は、例えば、上述した本発明の製造方法により得ることができるものである。本発明の微細粒子配列体は、上記構成を備えていることから、光学的屈折率の操作等を可能とする新規な光学デバイスとして利用することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属及び誘電体の微細粒子を規則正しく配列させた微細粒子配列体を簡便に得ることができる微細粒子配列体の製造方法の提供が可能となる。本発明によればまた、０ｎｍ〜数十ｎｍ程度の間隔で微細粒子を規則正しく配列させた微細粒子配列体の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る微細粒子配列体の概略を示す模式図である。
【図２】一実施形態に係る核酸シートの概略を示す模式図である。
【図３】一実施形態に係る微細粒子配列体及びその製造方法の概略を示す模式図である。
【図４】一実施形態に係る核酸シートの概略を示す模式図である。
【図５】実施例１のアガロースゲル電気泳動の結果を示す写真である。
【図６】実施例１で得た微細粒子配列体（金ナノ粒子４個）の原子間力顕微鏡での観察結果を示す写真である。
【図７】実施例２で得た微細粒子配列体（金ナノ粒子３個）の原子間力顕微鏡での観察結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
〔微細粒子配列体の製造方法〕
本実施形態に係る微細粒子配列体の製造方法は、１本鎖の足場核酸を、当該足場核酸の一部と相補的に結合する複数の１本鎖核酸とハイブリダイズさせて核酸シートを得る工程（以下、「核酸シート形成工程」ともいう。）と、誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子を用意する工程（以下、「微細粒子用意工程」ともいう。）と、核酸シートの結合手段と微細粒子の結合部位を特異的に結合させて、微細粒子が核酸シートに結合した微細粒子配列体を得る工程（以下、「微細粒子配列体取得工程」ともいう。）とを備える。
【００２０】
（核酸シート形成工程）
核酸シートは、核酸で形成されたシート状の構造体である。核酸としては、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）及びこれらの混合物のいずれであってもよい。核酸としては、例えば、リボヌクレオチド及び／又はデオキシリボヌクレオチドがホスホジエステル結合で連なった高分子であってよい。核酸シートは、１又は複数の核酸分子が単層で配置されたシート１層からなるものであってもよく、１又は複数の核酸分子が単層で配置されたシートが複数積層されたものであってもよい。１又は複数の核酸分子が単層で配置されたシートは、厚みが約２ｎｍとなるため、シートの積層数（１層又は複数層）を変更することで、核酸シートを挟んで対峙する微細粒子間の間隔を制御することができる。
【００２１】
核酸シートは、１本鎖の足場核酸（以下、「スカッフォールド」ともいう。）を、当該足場核酸の一部と相補的に結合する複数の１本鎖核酸（以下、「ステープル」ともいう。）とハイブリダイズさせることにより得ることができる。
【００２２】
核酸シート形成工程は、いわゆるＤＮＡオリガミの作製技術を利用して実施することができる。ＤＮＡオリガミの作製技術は、例えば、１本鎖環状の足場核酸に対し、足場核酸の一部の塩基配列と相補的な塩基配列を有する複数のステープルをハイブリダイズさせることで足場核酸を織り込み、所望の形状を有する核酸構造体を得るものである。足場核酸及びステープルの塩基配列を適切に設計することにより、任意の形状を有する核酸構造体を得ることができる。足場核酸及びステープルの塩基配列の設計は、例えば、設計支援ソフト（例えば、ＳＡＲＳＥ−ＤＮＡ  ｏｒｉｇａｍｉ、ｃａＤＮＡｎｏ）を利用して行うこともできる。
【００２３】
本実施形態に係る核酸シートは、その表面及び裏面にそれぞれ所定の間隔で配置された１又は複数の結合部位を有し、かつ表面及び裏面の少なくとも一方は当該結合部位を複数有するものである。当該結合部位は、微細粒子表面の結合手段と特異的な結合が可能なものであり、例えば、１本鎖核酸部分、ビオチン、ジゴキシゲニン、チオール基等を利用可能である。
【００２４】
結合部位が１本鎖核酸部分である場合、例えば、以下の方法で結合部位を形成させることができる。まず、足場核酸と相補結合可能な塩基配列Ａ及び足場核酸とハイブリダイズしない塩基配列Ｂが連結した塩基配列を有するステープルを用意する。このステープルを使用して核酸シートを形成することにより、塩基配列Ａで足場核酸とハイブリダイズした近傍に塩基配列Ｂを有する１本鎖核酸部分を突出させることができる。この１本鎖核酸部分が結合部位として機能する。例えば、塩基配列Ｂと相補的な塩基配列を有する１本鎖オリゴＤＮＡ等を結合手段とすることで、１本鎖核酸部分と１本鎖オリゴＤＮＡのハイブリダイズを介して、微細粒子の固定化が可能となる。
【００２５】
結合部位が、ビオチンである場合、例えば、以下の方法で結合部位を形成させることができる。まず、ビオチン修飾されたステープルを用意する。このステープルを使用して核酸シートを形成することにより、当該ステープルが足場核酸とハイブリダイズした近傍にビオチンを配置することができる。このビオチンが結合部位として機能する。例えば、各種のアビジンを結合手段とすることで、ビオチンとアビジンの結合を介して、微細粒子の固定化が可能となる。
【００２６】
結合部位が、ジゴキシゲニンである場合、例えば、以下の方法で結合部位を形成させることができる。まず、ジゴキシゲニン修飾されたステープルを用意する。このステープルを使用して核酸シートを形成することにより、当該ステープルが足場核酸とハイブリダイズした近傍にジゴキシゲニンを配置することができる。このジゴキシゲニンが結合部位として機能する。例えば、抗ジゴキシゲニン抗体（抗ＤＩＧ抗体）を結合手段とすることで、ＤＩＧと抗ＤＩＧ抗体の結合（抗原・抗体反応）を介して、微細粒子の固定化が可能となる。
【００２７】
結合部位が、チオール基である場合、例えば、以下の方法で結合部位を形成させることができる。まず、チオール基修飾されたステープルを用意する。このステープルを使用して核酸シートを形成することにより、当該ステープルが足場核酸とハイブリダイズした近傍にチオール基を配置することができる。このチオール基が結合部位として機能する。例えば、金属微細粒子表面そのものを結合手段とすることで、チオール基と金属微細粒子表面の結合を介して、微細粒子の固定化が可能となる。
【００２８】
図２は、一実施形態に係る核酸シートの概略を示す模式図である。図２（Ａ）に示す核酸シート１は、微細粒子を固定するための領域５を２カ所有する。領域５のそれぞれには、核酸シートの裏面及び表面に結合部位（裏面）６及び結合部位（表面）７を有しており、当該結合部位と微細粒子の結合手段が特異的に結合することにより、４個の微細粒子が配列した微細粒子配列体（図１（Ａ）参照）を得ることができる。領域５のそれぞれに含まれる結合部位間の距離（結合部位（裏面）間の距離、及び結合部位（表面）間の距離）は、例えば、微細粒子の粒径（例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍ）に０ｎｍ〜１５ｎｍ加えた距離であってよい。これにより、微細粒子配列体における微細粒子間の距離（核酸シートの同一面にある微細粒子間の距離）を０ｎｍ〜１５ｎｍ（１５ｎｍ以下）に制御することができる。また、核酸シートを挟んで対峙する微細粒子間の距離は、例えば、核酸シートの厚み（例えば、積層数）等で制御することができる。
【００２９】
図２（Ｂ）に示す核酸シート１は、領域５の一方が裏面のみに結合部位（裏面）６を有する他は、図２（Ａ）に示す核酸シート１と同様の構成を有する。図２（Ｂ）に示す核酸シート１の結合部位と微細粒子の結合手段が特異的に結合することにより、３個の微細粒子が配列した微細粒子配列体（図１（Ｂ）参照）を得ることができる。
【００３０】
核酸シートは、複数のシートが足場核酸に由来する１本鎖核酸（リンカー）を介して連結された構造を有するものであるのが好ましい。図４は、一実施形態に係る核酸シートの概略を示す模式図である。図４（Ａ）は、一実施形態に係る核酸シートの概念図であり、図４（Ｂ）は、当該核酸シートの概略を示す模式図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す核酸シートは、２枚の核酸シート１が足場核酸に由来するリンカー９（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、２本）を介して連結された構造を有する。リンカー９は、足場核酸の一部からなる１本鎖核酸である。各核酸シート１には、それぞれ微細粒子を固定するための領域５が設けられている。領域５は、それぞれシートの裏面及び表面に結合部位（裏面）６及び結合部位（表面）７を有している。領域５のそれぞれに含まれる結合部位間の距離（結合部位（裏面）間の距離、及び結合部位（表面）間の距離）は、例えば、微細粒子の粒径（例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍ）に２０ｎｍ〜５０ｎｍ加えた距離であってよい。例えば、粒径６０ｎｍの微細粒子を用いる場合、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す寸法となる。これにより、核酸シート１と微細粒子との結合の際、微細粒子同士が近接することによる立体障害を回避することができるため、目的とする微細粒子配列体の製造効率（収率）を向上させることができる。また、両核酸シート１を繋ぐリンカー９（１本鎖核酸）は柔軟性があるため、核酸シート１と微細粒子とが結合した後、例えば、微細粒子表面の結合手段同士を結合させることにより、又は各核酸シート１に必要に応じて設けた連結部位同士を結合させることにより、微細粒子配列体における微細粒子間の距離（核酸シートの同一面にある微細粒子間の距離）を１５ｎｍ以下に制御することもできる（例えば、図３参照）。また、各核酸シート１を挟んで対峙する微細粒子間の距離は、例えば、核酸シートの厚み（積層数）等で制御することができる。各核酸シート１に連結部位を設ける場合、例えば、両核酸シート１の互いに対向する辺それぞれに１本又は複数本の１本鎖核酸が突出するように核酸シートを設計することで、当該１本鎖核酸からなる連結部位を設けることができる（図４（Ａ）参照。）。連結部位である１本鎖核酸は、例えば、ステープルに由来する１本鎖核酸部分である。このような連結部位を設けることにより、両核酸シート１の１本鎖核酸とハイブリダイズ可能な塩基配列を有するオリゴヌクレオチド１４（以下、「結合ステープル」ともいう。）を加えることにより、両核酸シート１の１本鎖核酸（２本）と結合ステープル１４が相補結合することにより、微細粒子間の距離を制御することができる。
【００３１】
微細粒子表面の結合手段同士を結合させる方法は、結合手段の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば、結合手段が１本鎖オリゴＤＮＡである場合、当該１本鎖オリゴＤＮＡ（例えば、ｐｏｌｙＴ配列）と相補的な塩基配列を有する他の１本鎖オリゴＤＮＡ（例えば、ｐｏｌｙＡ配列）を加えてハイブリダイズさせることによって、当該他の１本鎖オリゴＤＮＡを介して隣接する微細粒子表面の結合手段同士を結合させることができる（例えば、図３参照）。
【００３２】
核酸シートは、例えば、足場核酸及びステープルを緩衝液（例えば、１２．５ｍＭ酢酸マグネシウムを含む１×ＴＡＥ緩衝液）に溶解させた溶液を熱変性（例えば、９４℃で２分間保持）させた後、徐冷（例えば、９３℃から６５℃まで０．５℃／１分間の速さで温度を低下させ、次いで６５℃から３０℃まで０．５℃／３分間の速さで温度を低下させる）することで、足場核酸及びステープルをハイブリダイズさせて得ることができる。
【００３３】
核酸シート形成工程は、上記のように核酸シートを得た後、限外濾過等の常法に従い、未反応（未ハイブリダイズ）の足場核酸及びステープルを除去するステップを更に含んでいてもよい。
【００３４】
（微細粒子用意工程）
微細粒子用意工程は、誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子を用意する工程である。
【００３５】
本実施形態に係る微細粒子は、その表面に核酸シートの結合部位に特異的に結合する結合手段を有する。結合手段は、核酸シートの結合部位に応じて適宜設定することができる。結合手段としては、例えば、１本鎖オリゴＤＮＡ、ストレプトアビジン、抗ＤＩＧ抗体、金属微細粒子の表面そのものを挙げることができる。
【００３６】
結合手段を微細粒子表面に固定する方法は特に制限されず、微細粒子の種類、及び結合手段の種類に応じて、適宜選択することができる。例えば、金ナノ粒子表面に１本鎖オリゴＤＮＡ（又はオリゴＲＮＡ）を固定する場合、ＢＳＰＰ（Ｂｉｓ（ｐ−ｓｕｌｆｏｎａｔｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｐｈｉｎｅ  ｄｅｈｙｄｒａｔｅ  ｄｉｐｏｔａｓｓｉｕｍｅ  ｓａｌｔ）で処理した金ナノ粒子と、チオール化した１本鎖オリゴＤＮＡ（又はオリゴＲＮＡ）を反応させることで、固定化することができる。
【００３７】
微細粒子は、微細粒子配列体に有利な光学特性を持たせるという観点から、散乱断面積が大きいものであることが好ましい。微細粒子の具体例としては、誘電体、並びに周期律表の第１０族及び第１１族に属する元素からなる群より選択される物質の微細粒子であるのが好ましく、シリカ微細粒子、ラテックス微細粒子、金微細粒子、銀微細粒子、銅微細粒子及び白金微細粒子からなる群より選択される微細粒子であることがより好ましい。
【００３８】
微細粒子の粒径は、ナノメートル（ｎｍ）サイズであればよく（ナノ粒子）、例えば、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であってよい。微細粒子配列体に有利な光学特性を持たせるという観点から、微細粒子の粒径は、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であるのが好ましく、１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるのが更に好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるのが更により好ましく、３０〜１００ｎｍの範囲内であるのが更によりまた好ましい。
【００３９】
微細粒子用意工程で用意する微細粒子は、狭い粒径分布を持つ微細粒子の集合体であることが好ましい。具体的には、例えば、動的光散乱法で測定した粒径の変動係数（ＣＶ）が１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが更に好ましい。
【００４０】
微細粒子は、常法に従って調製することができる。また微細粒子は、市販されているものを用いてもよい。
【００４１】
（微細粒子配列体取得工程）
微細粒子配列体取得工程では、核酸シート形成工程で得られた核酸シートと、微細粒子用意工程で用意した微細粒子とを結合させて微細粒子配列体を得る。
【００４２】
核酸シートと微細粒子の結合は、核酸シートの結合部位と微細粒子の結合手段とを特異的に結合させることにより行う。結合部位と結合手段を特異的に結合させる方法は、特に制限されるものではなく、結合部位の種類、及び結合手段の種類等に応じて、適宜選択することができる。例えば、結合部位が１本鎖核酸部分であり、結合手段が１本鎖オリゴＤＮＡ（１本鎖核酸部分の塩基配列と相補的な塩基配列を含む）である場合、例えば、核酸シート及び微細粒子を緩衝液（例えば、１２．５ｍＭ塩化マグネシウムを含む１×ＴＡＥ緩衝液）に溶解させた溶液を３０〜５０℃（例えば、４０℃）で所定時間保持した後（例えば、２４時間）、徐冷（例えば、３９℃から２０℃まで１℃／１分間の速さで温度を低下させる。）することで、核酸シートと微細粒子が結合した構造体を得ることができる。
【００４３】
（その他工程）
本実施形態に係る微細粒子配列体の製造方法は、微細粒子配列体取得工程の後、更に未反応の核酸シート及び微細粒子を除去して、微細粒子配列体を精製する工程（精製工程）、溶媒等を除去して乾燥させた微細粒子配列体を得る工程（乾燥工程）を備えていてもよい。
【００４４】
精製工程では、例えば、アガロールゲル電気泳動等によりサイズ分画し、未反応の核酸シート及び微細粒子（複数ある結合部位の一部のみに微細粒子が結合したものも含む。）と、目的の微細粒子配列体（複数ある結合部位の全部に微細粒子が結合したもの。）とを分離した後、ゲル切り出し等の常法に従い、目的の微細粒子配列体を精製することができる。
【００４５】
乾燥工程は、溶媒を除去するための通常の方法に従って実施することができる。例えば、常圧乾燥、減圧乾燥、真空乾燥のいずれであってもよい。また、乾燥の際、加熱してもよいし、冷却してもよいし、加熱も冷却もせず常温で行ってもよい。
【００４６】
得られた微細粒子配列体は、例えば、原子間力顕微鏡による観察により、目的とする構造を有していることを確認することができる。
【００４７】
〔微細粒子配列体〕
本実施形態に係る微細粒子配列体は、上述した本実施形態に係る製造方法により得ることができる。本実施形態に係る微細粒子配列体は、核酸シートの表面及び裏面に微細粒子を配列させたものであり、微細粒子の結合手段と核酸シートの結合部位が特異的に結合することで、微細粒子が核酸シートに結合している。
【００４８】
本実施形態に係る微細粒子配列体における微細粒子の配置は特に制限されるものではないが、例えば、３個の微細粒子が三角形状（好ましくは、正三角形状）に配置されたものであってよく、４個の微細粒子が四角形状（好ましくは、正四角形状）に配置されたものであってよく、５個の微細粒子が五角形状（好ましくは、正五角形状）に配置されたものであってよく、６個の微細粒子が六角形状（好ましくは、正六角形状）に配置されたものであってよい。
【００４９】
本実施形態に係る微細粒子配列体における微細粒子の配置間隔（微細粒子間の距離。「ナノギャップ」ともいう。）は、１５ｎｍ以下（０ｎｍ〜１５ｎｍ）の範囲内であってよく、微細粒子配列体に有利な光学特性を持たせるという観点から、０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１〜５ｎｍの範囲内であることが更に好ましい。
【００５０】
本実施形態に係る微細粒子配列体は、金属及び誘電体の微細粒子（例えば、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、ラテックスビーズ等）を規則正しく配列させたものであることから、種々の光学特性を示すことが強く予想される。したがって、本実施形態に係る微細粒子配列体は、例えば、光学的屈折率の操作等を可能とする新規な光学デバイスとして利用することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５２】
〔実施例１：４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体の製造（１）〕
核酸シートとして図２（Ａ）に示す構造を有するＤＮＡオリガミを作製し、４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体（図１（Ａ）参照）を製造した。
【００５３】
（１）ＤＮＡオリガミの調製
非特許文献（Ｒｏｔｈｍｕｎｄ  ＰＷＫ，Ｆｏｌｄｉｎｇ  ＤＮＡ  ｔｏ  ｃｒｅａｔｅ  ｎａｎｏｓｃａｌｅ  ｓｈａｐｅｓ  ａｎｄ  ｐａｔｔｅｒｎｓ，Ｎａｔｕｒｅ，４４０巻，ｐｐ．２９７−３０２，２００６年）に記載の６０ｎｍ×９０ｎｍ長方形ＤＮＡオリガミを改変し、図２（Ａ）に示すシート状の構造を有するＤＮＡオリガミを設計した。
【００５４】
図２（Ａ）に示すＤＮＡオリガミ１は、金ナノ粒子を固定するための領域５を２カ所有する。領域５に位置するステープルには、各ステープルの３’側に１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡ配列を付加した。このｐｏｌｙＡ配列は、足場核酸（Ｍ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ）とハイブリダイズしないため、ＤＮＡオリガミ１の裏面（紙面に向かって向こう側）又は表面（紙面に向かって手前側）に１本鎖核酸として突き出しており、結合部位（裏面）６又は結合部位（表面）７として機能する。したがって、実施例１のＤＮＡオリガミは、表面２カ所及び裏面２カ所に金ナノ粒子を固定することができる。実施例１のＤＮＡオリガミは、表面及び裏面共に、結合部位間の距離は６０ｎｍ＋２〜３ｎｍである。また、ＤＮＡオリガミの厚みは２ｎｍであり、ｐｏｌｙＡ配列の長さは５ｎｍである。
【００５５】
実施例１のＤＮＡオリガミは、以下のとおり反応させて作製した。まず、ステープルカクテル（配列番号２〜配列番号１６０で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、３’側に１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡが付加されたステープルミックス（配列番号１６８〜配列番号１９９で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、及びＭ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ（配列番号１で示される塩基配列を有する。Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｂｉｏｌａｂｓ社製，Ｎ４０４０Ｓ，終濃度１０ｎＭ）、酢酸マグネシウム１２．５ｍＭ及び１×ＴＡＥ緩衝液（４０ｍＭトリス酢酸緩衝液（ｐＨ８．０），１ｍＭ  ＥＤＴＡ）を含む反応液（各成分の濃度は終濃度である）１００μＬを用意した。
【００５６】
用意した反応液をサーマルサイクラーに移し、９４℃で２分間保持した後、９３℃から６５℃まで０．５℃／１分間の速さで温度を低下させ、次いで６５℃から３０℃まで０．５℃／３分間の速さで温度を低下させることで、実施例１のＤＮＡオリガミを構築した。次いで、反応液を１００Ｋアミコン限外濾過膜に移し、約４００μＬになるように１×Ｆｏｌｄｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒを加えた後、３０００×ｇで１０分間遠心分離することにより、未反応のステープルを除去した。この操作を８回繰返すことで、実施例１のＤＮＡオリガミを精製した。
【００５７】
（２）表面修飾金ナノ粒子の調製
金ナノ粒子の表面に、結合手段３として１本鎖オリゴＤＮＡ（１５ｍｅｒのｐｏｌｙＴ配列）を固定化した。１本鎖オリゴＤＮＡ（１５ｍｅｒのｐｏｌｙＴ配列）は、結合部位（裏面）６又は結合部位（表面）７の１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡ配列と二重鎖を形成するため、実施例１のＤＮＡオリガミに金ナノ粒子を固定することができる。
【００５８】
ＯＤ（５２０ｎｍ）が１．０の金ナノ粒子（粒径６０ｎｍ，Ｂｒｉｔｉｓｈ  ＢｉｏＣｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社製）２０ｍＬに対し、ＢＳＰＰ（Ｂｉｓ（ｐ−ｓｕｌｆｏｎａｔｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｐｈｉｎｅ  ｄｅｈｙｄｒａｔｅ  ｄｉｐｏｔａｓｓｉｕｍｅ  ｓａｌｔ，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）８ｍｇを加え、常温で撹拌しながら１６時間以上反応させた。反応後、金ナノ粒子懸濁液に、液色が青から青紫になるまで適量のＮａＣｌ（固体）を加えた。その後、３０００ｒｐｍで３０分間遠心分離を行い、金ナノ粒子のペレットを得た。上清を取り除いた後、２．５ｍＭのＢＳＰＰ溶液を適量加え再懸濁した。さらに、懸濁液と等量のメタノールを加え、遠心分離によりペレットを得た。得られたペレットを２．５ｍＭのＢＳＰＰ溶液に再懸濁し、ＢＳＰＰ処理した金ナノ粒子懸濁液を得た。次に、１００μＭのチオール化オリゴＤＮＡ（１５ｍｅｒのｐｏｌｙＴ配列を有する）溶液に、最終濃度１０ｍＭになるようにＴＣＥＰ（Ｔｒｉｓ（ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙｌ）  ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）を加え、常温で３０分間以上反応させた。この処理により、ジスフィルド結合の形成によりダイマー化したチオール化オリゴＤＮＡをモノマーに戻した。この反応溶液を、金ナノ粒子とチオール化オリゴＤＮＡの比率が１：２００００（モル比）となるように、ＢＳＰＰ処理した金ナノ粒子懸濁液に添加した。続いて、最終濃度が２０ｍＭになるようにクエン酸緩衝液（ｐＨ３）を加え、１２０分間から１６時間、常温で放置して酸性処理を行った。酸性処理が終了したのち、最終濃度１００ｍＭになるようにＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．６）を加え、反応液を中和した。中和後、限外濾過によって余剰のオリゴＤＮＡを除去及び洗浄し、必要に応じて溶媒交換することで、１本鎖オリゴＤＮＡ（１５ｍｅｒのｐｏｌｙＴ配列）が表面に固定化された表面修飾金ナノ粒子を得た。
【００５９】
（３）金ナノ粒子のＤＮＡオリガミ上への固定
（２）で調製した表面修飾金ナノ粒子（２３ｎＭ）１３μＬ、（１）で調製したＤＮＡオリガミ（１．６ｎＭ）９．３μＬ、１×ＴＡＥ緩衝液及び１２．５ｍＭ  ＭｇＣｌ２を含む反応液３０μＬを調製した。この反応液をサーマルサイクラーに移し、４０℃で２４時間保持した後、３９℃から２０℃まで１℃／１分間の速さで温度を低下させた。反応終了後、０．８％アガロースゲル電気泳動を行い、未反応の表面修飾金ナノ粒子と、表面修飾金ナノ粒子とＤＮＡオリガミとが結合した微細粒子配列体を分離した。アガロースゲル電気泳動の結果の一例を図５に示す。図５中、“Ｆｒｅｅ  ＡｕＮＰ”は、ＤＮＡオリガミと結合していない表面修飾金ナノ粒子に対応するバンドである。図５中、“Ｎｏ．１”、“Ｎｏ．２”、“Ｎｏ．３”及び“Ｎｏ．４”は、それぞれＤＮＡオリガミに２個、３個、４個及び４個以上の表面修飾金ナノ粒子が結合した構造体（微細粒子配列体）に対応するバンドである。実施例１では、“Ｎｏ．３”及び“Ｎｏ．４”で示すバンドを切り出し、４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体を得た。
【００６０】
（４）原子間力顕微鏡による観察
（３）で得た微細粒子配列体を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察した。まず、マイカを劈開し、その劈開面に“Ｎｏ．４”で示すバンドに対応する微細粒子配列体溶液（１×ＴＡＥ緩衝液及び１２．５ｍＭ  ＭｇＣｌ２溶液）を５μＬ滴下した。常温で１０分間静置した後、滴下面を蒸留水で軽く洗浄し、乾燥させて大気中でＡＦＭ観察を行った。ＡＦＭでの観察結果を図６に示す。図６に示すとおり、４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体が得られたことが確認された。
【００６１】
〔実施例２：３個の金ナノ粒子が正三角形状に配列した微細粒子配列体の製造〕
図２（Ａ）に示す構造を有するＤＮＡオリガミに代えて、図２（Ｂ）に示す構造を有するＤＮＡオリガミを設計及び作製したことの他は、実施例１と同様の手順で３個の金ナノ粒子が正三角形状に配列した微細粒子配列体（図１（Ｂ）参照）を製造した。
【００６２】
（１）ＤＮＡオリガミの調製
図２（Ｂ）に示すＤＮＡオリガミ１は、金ナノ粒子を固定するための領域５を２カ所有する。領域５に位置するステープルには、各ステープルの３’側に１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡ配列を付加した。このｐｏｌｙＡ配列は、足場核酸（Ｍ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ）とハイブリダイズしないため、ＤＮＡオリガミ１の裏面（紙面に向かって向こう側）又は表面（紙面に向かって手前側）に１本鎖核酸として突き出しており（なお、図２（Ｂ）に示すＤＮＡオリガミ１では、領域５の一方は裏面のみにｐｏｌｙＡ配列が突き出している。）、結合部位（裏面）６又は結合部位（表面）７として機能する。したがって、実施例２のＤＮＡオリガミは、表面１カ所及び裏面２カ所に金ナノ粒子を固定することができる。実施例２のＤＮＡオリガミは、表面及び裏面共に、結合部位間の距離は６０ｎｍ＋２〜３ｎｍである。また、ＤＮＡオリガミの厚みは２ｎｍであり、ｐｏｌｙＡ配列の長さは５ｎｍである。
【００６３】
実施例２のＤＮＡオリガミは、以下のとおり反応させて作製した。まず、ステープルカクテル（配列番号２〜配列番号１６７で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、３’側に１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡが付加されたステープルミックス（配列番号１７６〜配列番号１９９で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、Ｍ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ（配列番号１で示される塩基配列を有する。Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｂｉｏｌａｂｓ社製，Ｎ４０４０Ｓ，終濃度１０ｎＭ。）、酢酸マグネシウム１２．５ｍＭ及び１×ＴＡＥ緩衝液（４０ｍＭトリス酢酸緩衝液（ｐＨ８．０），１ｍＭ  ＥＤＴＡ）を含む反応液（各成分の濃度は終濃度である）１００μＬを用意した。
【００６４】
用意した反応液をサーマルサイクラーに移し、９４℃で２分間保持した後、９３℃から６５℃まで０．５℃／１分間の速さで温度を低下させ、次いで６５℃から３０℃まで０．５℃／３分間の速さで温度を低下させることで、実施例２のＤＮＡオリガミを構築した。次いで、反応液を１００Ｋアミコン限外濾過膜に移し、約４００μＬになるように１×Ｆｏｌｄｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒを加えた後、３０００×ｇで１０分間遠心分離することにより、未反応のステープルを除去した。この操作を８回繰返すことで、実施例２のＤＮＡオリガミを精製した。
【００６５】
（２）表面修飾金ナノ粒子の調製
表面修飾金ナノ粒子の調製は、実施例１と同じ手順で実施した。
【００６６】
（３）金ナノ粒子のＤＮＡオリガミ上への固定
金ナノ粒子のＤＮＡオリガミ上への固定は、実施例１と同じ手順で実施した。また、０．８％アガロースゲル電気泳動を行った後、ＤＮＡオリガミに３個の表面修飾金ナノ粒子が結合した構造体（微細粒子配列体）に対応するバンドを切り出し、３個の金ナノ粒子が正三角形状に配列した微細粒子配列体を得た。
【００６７】
（４）原子間力顕微鏡による観察
原子間力顕微鏡による観察は、実施例１と同じ手順で実施した。ＡＦＭでの観察結果を図７に示す。図７に示すとおり、３個の金ナノ粒子が正三角形状に配列した微細粒子配列体が得られたことが確認された。
【００６８】
〔実施例３：４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体の製造（２）〕
核酸シートとして図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す構造を有するＤＮＡオリガミを作製し、４個の金ナノ粒子が正方形状に配列した微細粒子配列体（図１（Ａ）及び図３参照）を製造する。
【００６９】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すＤＮＡオリガミは、２つの核酸シート１をリンカー９（足場核酸に由来する１本鎖核酸）で繋いだ構造を有する。各核酸シート１には、それぞれ金ナノ粒子を固定するための領域５が設けられている。領域５に位置するステープルには適当な配列を付加する。付加する配列は、例えば、各ステープルの３’側の１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡ配列等である。このｐｏｌｙＡ配列は、足場核酸（Ｍ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ）とハイブリダイズしないため、ＤＮＡオリガミの裏面（紙面に向かって向こう側）又は表面（紙面に向かって手前側）に１本鎖核酸として突き出しており、結合部位（裏面）６又は結合部位（表面）７として機能する。したがって、実施例３のＤＮＡオリガミは、表面２カ所及び裏面２カ所に金ナノ粒子を固定することができる。また、リンカー９を有することにより、表面及び裏面共に、結合部位間の距離は６０ｎｍ＋５０〜１００ｎｍに調節することができる。また、ＤＮＡオリガミの厚みは２ｎｍであり、ｐｏｌｙＡ配列の長さは５ｎｍである。さらに２つの核酸シート１間に、後程２つの核酸シート１を接合するための連結部位（特定配列を有する１本鎖核酸）が突出した構造を有する。
【００７０】
実施例３のＤＮＡオリガミは、結合部位間の間隔が金ナノ粒子（６０ｎｍ）の直径程度よりも充分広くなるため、表面修飾金ナノ粒子をＤＮＡオリガミに固定する際、金ナノ粒子同士の立体障害による固定化効率の低下を回避することができる。これにより、微細粒子配列体の製造効率を向上させることができる。
【００７１】
実施例３のＤＮＡオリガミは、核酸シート１に表面修飾金ナノ粒子を固定した後、次工程で表面修飾金ナノ粒子対をナノギャップを介して接近させる。当該方法として、（１）各核酸シート１に設けた連結部位（特定配列を有する１本鎖核酸）同士を結合させる方法、又は（２）表面修飾金ナノ粒子表面の結合手段（例えば、１５ｍｅｒのｐｏｌｙＴ配列等の１本鎖オリゴＤＮＡ）同士を結合させる方法を採用することができる。
【００７２】
（１）の方法では、例えば、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように２つの核酸シート１間に短鎖（例えば、１５ｍｅｒ）の１本鎖オリゴヌクレオチド（連結部位）を両核酸シート１から突出させておく。この１本鎖オリゴヌクレオチドは、ステープルに由来するものであってよい。表面修飾金ナノ粒子を各核酸シート１に固定化した後、各１本鎖オリゴヌクレオチド（連結部位）それぞれに相補的な配列を持つオリゴＤＮＡ（結合ステープル）を加えて、各１連結部位と結合ステープルの３者を相補結合により結合させる。これにより、両核酸シート１が架橋されて接近した構造となり、目的とする微細粒子配列体を得ることができる。連結部位の鎖長を制御することにより、両核酸シート１に固定化された表面修飾金ナノ粒子対の間隔（ナノギャップ）を０〜１０ｎｍ程度の範囲でコントロールすることができる。
【００７３】
（２）の方法では、リンカー９である１本鎖核酸は柔軟性があるため、表面修飾金ナノ粒子を核酸シート１に固定化した後、表面修飾金ナノ粒子表面の結合手段（オリゴＤＮＡ）間を架橋することにより、表面修飾金ナノ粒子同士が近接した微細粒子配列体を得ることができる。これにより、微細粒子配列体中の金ナノ粒子間の間隔を数ナノメートル（例えば、０ｎｍ〜１０ｎｍ）程度にすることができる。表面修飾金ナノ粒子表面のオリゴＤＮＡ間の架橋は、表面修飾金ナノ粒子表面の結合手段（オリゴＤＮＡ）と相補的な配列を有するオリゴＤＮＡ（結合ステープル）を加えて、各結合手段と結合ステープルの３者を相補結合により結合させることで行うことができる。例えば、結合手段がｐｏｌｙＴ配列である場合、結合ステープルとして、ｐｏｌｙＡ配列を有するオリゴＤＮＡを添加すること等により架橋を行うことができる。
【００７４】
表面修飾金ナノ粒子対をナノギャップを介して接近させる方法としては、上記（１）又は（２）の方法のいずれかであってもよく、上記（１）及び（２）を併用する方法であってもよい。なお、（２）の方法のみで行う場合は、ＤＮＡオリガミを形成する際、連結部位を設ける必要はない。
【００７５】
このようにして光学的な電磁特性に優れた微細粒子配列体を得ることができる。
【００７６】
実施例３のＤＮＡオリガミは、ステープルカクテル（配列番号２００〜配列番号３８７で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、３’側に１５ｍｅｒのｐｏｌｙＡが付加されたステープルミックス（配列番号３８８〜配列番号３９５で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、５’側に「ＡＡＴＡＡＴＡＡＴＡＡＴＡＡＴ」が付加されたステープルミックス（配列番号３９６〜配列番号４０３で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）、及びＭ１３ｍｐ１８シングルストランドＤＮＡ（配列番号１示される塩基配列を有する。Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｂｉｏｌａｂｓ社製，Ｎ４０４０Ｓ，終濃度１０ｎＭ）を用いて、実施例１に準じた方法により製造することができる。また、実施例３のＤＮＡオリガミを用いることの他は、実施例１に準じた方法で４個の表面修飾金ナノ粒子を核酸シート１の領域５に固定化することができる。なお、４個の表面修飾金ナノ粒子を固定化した後、上記（１）の方法を利用する場合は、反応液に連結部位形成用のステープルミックス（配列番号４０４〜配列番号４１３で示される塩基配列を有する１本鎖核酸を、それぞれ終濃度１００ｎＭ含む。）を更に加えればよい。
【００７７】
次いで、表面修飾金ナノ粒子対をナノギャップを介して接近させる。上記（１）の方法を利用する場合は、配列番号４１４〜配列番号４１８で示される塩基配列を有する１本鎖核酸（結合ステープル）を加え、４０℃で１２〜２４時間反応させることにより表面修飾金ナノ粒子をナノギャップを介して近接させることで微細粒子配列体を製造することができる。上記（２）の方法を利用する場合は、配列番号４１９で示される塩基配列を有する１本鎖核酸（結合ステープル）を加え、４０℃で１２〜２４時間反応させることにより表面修飾金ナノ粒子をナノギャップを介して近接させることで微細粒子配列体を製造することができる。
【００７８】
なお、足場核酸及びステープルの塩基配列は、本実施例で例示したものに限定されない。また、金ナノ粒子表面を、５’末端にチオール基を有するオリゴＤＮＡで修飾した表面修飾金ナノ粒子に加えて、必要に応じて３’末端にチオール基を有するオリゴＤＮＡで修飾した表面修飾金ナノ粒子を併用してもよい。金ナノ粒子表面の修飾は実施例１に準じて行うことができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…核酸シート（ＤＮＡオリガミ）、２…微細粒子、３…結合手段（１本鎖オリゴＤＮＡ）、５…金ナノ粒子を固定するための領域、６…結合部位（裏面）、７…結合部位（表面）、９…リンカー、１０，１１，１２…微細粒子配列体、１３…連結部位、１４…結合ステープル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【配列表】
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