(57)【要約】【課題】カーボンナノカプセル内にＤＮＡを内包させることができるＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を提供する。【解決手段】ビーカー１内にＤＮＡ含有溶液２を貯留すると共に、ビーカー１のＤＮＡ含有溶液２中に一対のアーク放電用電極３，４を対向配置し、この一対のアーク放電用電極３，４に電源を供給してアーク放電を発生させてカーボンナノカプセルを成長させつつＤＮＡを内包させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＮＡ含有溶液を貯留した容器と、前記ＤＮＡ含有溶液に接触するように前記容器中に対向配置された一対のアーク放電用電極と、該一対のアーク放電用電極への電源供給回路とを備えていることを特徴とするＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置。
【請求項２】
前記ＤＮＡ含有溶液が、水又はメタノールの何れかであることを特徴とする請求項１に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置。
【請求項３】
前記一対のアーク放電用電極がカーボンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を用い、前記一対のアーク放電用電極で発生するアーク放電によりカーボンナノカプセルを成長させつつ溶液中のＤＮＡを内包させることを特徴とするＤＮＡ内包カーボンナノカプセルの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を用い、請求項４に記載の製造方法により製造されたことを特徴とするＤＮＡ内包カーボンナノカプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラーレンやカーボンナノチューブといったカーボンナノカプセルにＤＮＡを内包したＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置、ＤＮＡ内包カーボンナノカプセルの製造方法、及びＤＮＡ内包カーボンナノカプセルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−３００７１３号公報
【０００３】
近年、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、バッキーオニオンといったカーボンナノカプセルが注目され、これらの製造装置や製造方法も各種提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
また、これらのカーボンナノカプセルの中心中空領域に金属原子等を挿入し、新機能性材料の可能性を探る研究も精力的に行われている。
一方、ＤＮＡは、立体的構造の発見から５０数年が経過し、機能発現の最小単位である有機分子によるデバイスの構築や電子回路配線、バイオセンサー等といった新たな利用技術に注目を集めている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＤＮＡは、外部環境条件に非常に影響を受け易く、その取り扱いも相当の注意が必要である。
これに対し、カーボンナノカプセル、特に、カーボンナノチューブにあっては、中空構造にも関わらず機械的強度が高いなどの独特な構造特性を備えているうえ、ＤＮＡと略同じ大きさに成長させることができる。
従って、ＤＮＡをカーボンナノチューブの中空領域に内包することができれば、ＤＮＡの機械的脆弱性をカーボンナノチューブによって保護することができ、薬用カプセルと同様の機能としての利用を実現することができるといった新たな利用分野の開発を期待することができる。
【０００５】
また、カーボンナノカプセルとしてのフラーレンにあっても、Ｃ６０、Ｃ２４０、Ｃ５４０といった球形（これらを多層としたバッキーオニオンを含む）の他、Ｃ７０等といったように異形のものも多数あり、これらのフラーレンにあってもＤＮＡの内包を可能とする大きさのものを形成することも可能となっている。
【０００６】
本発明は、ＤＮＡを内包することができるＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置、ＤＮＡ内包カーボンナノカプセルの製造方法、及びＤＮＡ内包カーボンナノカプセルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その目的を達成するため、請求項１に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置は、ＤＮＡ含有溶液を貯留した容器と、前記ＤＮＡ含有溶液に接触するように前記容器中に対向配置された一対のアーク放電用電極と、該一対のアーク放電用電極への電源供給回路とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置は、前記ＤＮＡ含有溶液が、水又はメタノールの何れかであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置は、前記一対のアーク放電用電極がカーボンであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセルの製造方法は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を用い、前記一対のアーク放電用電極で発生するアーク放電によりカーボンナノカプセルを成長させつつ溶液中のＤＮＡを内包させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセルは、請求項１乃至請求項３に記載のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を用い、請求項４に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置によれば、カーボンナノカプセル内にＤＮＡを内包させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置の構成図である。
図１において、１はビーカー、２はビーカー１に貯留（例えば、１５００ｍｌ）されたＤＮＡ含有溶液、３，４はビーカー１中に互いに先端が離間した状態で対向配置された一対のカーボン電極である。
ＤＮＡ含有溶液には水若しくはメタノールが用いられている。ＤＮＡは溶液毎にＤＮＡ濃度０．２ｇ／Ｌで溶解する。但し、ＤＮＡ含有溶液２にメタノールを用いた場合、ＤＮＡの溶解度は極めて低く、溶解したＤＮＡ量は少量なので、殆どのＤＮＡはビーカー１の底に沈む状態となるため、これらを考慮した分量のＤＮＡを溶解する。
アーク放電は、一対のカーボン電極３，４の一方（例えば、陽極側）をＤＮＡ含有有機溶媒２内で他方（例えば、陰極側）に接触させた後、一方を他方から再び離す際に放電する。また、陰極と陽極との対向間隔が１ｍｍ以下で放電電圧ＶＤと電流ＩＤとがそれぞれ１５−２０Ｖと２５−３０Ａである限り、放電は安定する。
【００１５】
この際、各ＤＮＡ含有溶液２の場合におけるスス５の形成点を考慮すると、ＤＮＡ含有溶液２を水とした場合は、スス５が溶液面上とビーカー１の底に見出される。各スス５の電子顕微鏡画像を観察すると、そのスス５にオニオン状カーボンカプセルと多層カーボンナノチューブを観測することができた。また、ＤＮＡ含有溶液２としてメタノールを用いるときは、スス５はビーカー１の底からだけ得られる。この場合もまた、オニオン状カーボンカプセルと多層カーボンナノチューブを観測することができた。
これにより、これらオニオン状カーボンカプセルと多層カーボンナノチューブ等のカーボンナノカプセルの一部に、例えば、図２に示すように、カーボンナノチューブ６の形成過程でそのカーボンナノチューブ６にＤＮＡ７を内包させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のＤＮＡ内包カーボンナノカプセル製造装置の構成図である。
【図２】カーボンナノカプセルへのＤＮＡ内包の原理を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…ビーカー（容器）
２…ＤＮＡ含有溶液
３…カーボン電極（アーク放電用電極）
４…カーボン電極（アーク放電用電極）
５…スス
６…カーボンナノチューブ（カーボンナノカプセル）
７…ＤＮＡ
【図１】
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【図２】
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