(57)【要約】  【課題】  その作製に特別なタンパク質を必要としない、長さを限定することなく、ＤＮＡを鋳型とした、均質な金属細線構造体の提供。  【解決手段】  単一ＤＮＡ分子を伸長固定化する過程と、伸長固定化ＤＮＡに無電解メッキ触媒核を導入する過程と、そのようにして得られた伸長固定化ＤＮＡを無電解メッキする過程を含む金属細線構造体の作製方法。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一ＤＮＡ分子を伸長固定化する過程と、伸長固定化ＤＮＡに無電解メッキ触媒核を導入する過程と、そのようにして得られた伸長固定化ＤＮＡを無電解メッキする過程を含む金属細線構造体の作製方法。
【請求項２】
前記単一ＤＮＡを伸長固定化する過程が、ＤＮＡを含有してなるＤＮＡ水溶液上に、カチオン性両親媒性物質を展開し、前記カチオン性両親媒性物質と前記ＤＮＡとからなる複合単分子膜を形成することを含むＤＮＡの伸長固定化の過程である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記伸長固定化ＤＮＡに無電解メッキ触媒核を導入する過程が、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を前記ＤＮＡ水溶液中に添加し、さらに還元剤をそのＤＮＡ水溶液中に添加する過程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記伸長固定化ＤＮＡを無電解メッキする過程が、銀−アンモニア錯体とヒドラジンを成分として含む銀無電解メッキを用いる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記複合単分子膜を、前記ＤＮＡ水溶液に予め沈めておいた固体基板を垂直に引き上げることによって、その固体基板上に移し取ることを含む、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記固体基板がガラス基板である、請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記カチオン性両親媒性物質がジドデシルアンモニウム塩、ジテトラデシルアンモニウム塩、ジヘキサデシルアンモニウム塩、ジオクタデシルアンモニウム塩からなる群から選ばれる、請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記カチオン性両親媒性物質を展開するための展開液として、ベンゼン、エタノール、スペクトロゾールクロロホルムからなる群から選ばれる、請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記無電解メッキ触媒核を構成する化合物として白金化合物を含む、請求項３記載の方法。
【請求項１０】
さらに前記還元剤が、ジメチルアミンボラン、テトラヒドラホウ酸ナトリウムからなる群から選択される、請求項３または９記載の方法。
【請求項１１】
前記白金化合物が、シスージクロロジアミン白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウム、エチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択される、請求項９または１１記載の方法。
【請求項１２】
無電解メッキ溶液が、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンからなる群から選択される、請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡの無電解メッキによる金属細線構造を構築するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子の配列を組替えたり、あるいは組合わせることで従来にない新素材を作り出す、また、極微細の素材から超小型の加工物を製造するなどの、「分子並みの構造物を制御する技術」であるナノテクノロジーが種々の産業分野に導入・活用されてきている。ナノテクノロジーを活用していくための手法は、大きなものから小さなものへ微細化を進めていく「トップダウン型」と、微細構造レベルから大きな構造を組み上げていく「ボトムアップ型」の二つに大別できる。
【０００３】
半導体デバイスの回路線幅は電子機器の小型化および高性能化に伴い、「トップダウン型」の手法を用いて微細化が図られてきた。この微細化に利用される技術は「リソグラフィー法」と呼ばれる。リソグラフィー法は、マスク上の微細パターンを各種エネルギー源を用いて半導体ウェハ上に転写する技術であり、そのエネルギー源により（１）フォトリソグラフィー法、（２）電子線リソグラフィー法、（３）Ｘ線リソグラフィー法、（４）超紫外線リソグラフィー法などが知られている。半導体デバイスの回路線幅は、既に１００ｎｍ以下の微細加工を必要とする段階に達しているが、リソグラフィー法では用いるエネルギー源の波長に限界があり、さらなる微細化のためには技術的あるいはコスト的困難性が問題となってきた。
【０００４】
そこで、微細構造レベルから大きな構造を組み上げていく「ボトムアップ型」の手法が注目されるようになった。すなわち、単一分子を微細加工の鋳型として利用し、構造を組み上げていく手法である。この手法が確立すれば、微細加工技術の壁の限界は一気に小さくなると考えられる。
【０００５】
具体的には、単一分子としてＤＮＡを鋳型とした金属細線構造体の作製例がいくつか知られている。ＤＮＡは二重鎖の場合、幅は約２ｎｍの物質であるが、それ自体では電導度は低く、直接的に半導体デバイスの回路線として利用することはできない。したがって、ＤＮＡに何らかの方法で電導度の高い物質をコートし、すなわちＤＮＡを鋳型として高電導度の物質をＤＮＡに付着させることにより、回路線を作製することが考えられる。実際に、例えば、BraunらはNature 391: 775-778 (1998)（非特許文献１）において、３段階の工程、すなわち（１）銀イオン（Ａｇ+）をＤＮＡに沿って配置し、（２）還元により銀ナノ粒子を形成し、（３）標準的なフォトリソグラフィー法と同様の方法により現像し、約１００ｎｍ幅の、約１０ＭΩの抵抗値の銀線を得たことを開示している。
【０００６】
また、KerenらはScience 297: 72-75 (2002)（非特許文献２）において、大腸菌の相同的組換え反応に必須のＲｅｃＡタンパク質および相同的組換え反応を利用したＤＮＡ配列特異的分子リソグラフィー法の開発を示した。この方法では、ＲｅｃＡタンパク質がレジストの役割を果たしている。この方法により、長さ数μｍ、幅５０から１００ｎｍの、約２５Ωの抵抗値の細線が得られた。
【０００７】
さらに、FordらはAdvanced Materials 13: 1793-1797 (2001)（非特許文献３）において、ホウ化水素イオンで白金化ＤＮＡを処理することにより得られたコロイド状白金−ＤＮＡコンポジットの予備的な特徴の解析を行ったことを記載した。この方法により、ナノメーターサイズのＤＮＡを鋳型とした分子が無電解メッキにより得られた。
【０００８】
【非特許文献１】Nature 391: 775-778 (1998)
【非特許文献２】Science 297: 72-75 (2002)
【非特許文献３】Advanced Materials 13: 1793-1797 (2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記したような方法には、
（１）鋳型とするＤＮＡの長さが限定される、
（２）ＲｅｃＡタンパク質のような特別なタンパク質を必要とする、
（３）均一性が低い、
（４）鋳型とするＤＮＡ分子が伸長していない、かつ配向性をもって基板に固定されていない
などの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を検討して完成されたもので、次のようなＤＮＡの無電解メッキによる金属細線構造体の作製方法を提供する。
【００１１】
（１）単一ＤＮＡ分子を伸長固定化する過程と、伸長固定化ＤＮＡに無電解メッキ触媒核を導入する過程と、そのようにして得られた伸長固定化ＤＮＡを無電解メッキする過程を含む金属細線構造体の作製方法。
（２）前記単一ＤＮＡを伸長固定化する過程が、ＤＮＡを含有してなるＤＮＡ水溶液上に、カチオン性両親媒性物質を展開し、前記カチオン性両親媒性物質と前記ＤＮＡとからなる複合単分子膜を形成することを含むＤＮＡの伸長固定化の過程である、上記（１）記載の方法。
（３）前記伸長固定化ＤＮＡに無電解メッキ触媒核を導入する過程が、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を前記ＤＮＡ水溶液中に添加し、さらに還元剤をそのＤＮＡ水溶液中に添加する過程を含む、上記（１）記載の方法。
（４）前記伸長固定化ＤＮＡを無電解メッキする過程が、銀・アンモニア錯体を成分として含む銀無電解メッキを用いる、上記（１）記載の方法。
（５）前記複合単分子膜を、前記ＤＮＡ水溶液に予め沈めておいた固体基板を垂直に引き上げることによって、その固体基板上に移し取ることを含む、上記（２）記載の方法。
（６）前記固体基板がガラス基板である、上記（２）記載の方法。
（７）前記カチオン性両親媒性物質がジドデシルアンモニウム塩、ジテトラデシルアンモニウム塩、ジヘキサデシルアンモニウム塩、ジオクタデシルアンモニウム塩からなる群から選ばれる、上記（２）記載の方法。
（８）前記カチオン性両親媒性物質を展開するための展開液として、ベンゼン、エタノール、スペクトロゾールクロロホルムからなる群から選ばれる、上記（２）記載の方法。
（９）前記無電解メッキ触媒核を構成する化合物として白金化合物を含む、上記（３）記載の方法。
（１０）さらに前記還元剤が、ジメチルアミンボラン、テトラヒドラホウ酸ナトリウムからなる群から選択される、上記（３）または（９）記載の方法。
（１１）前記白金化合物が、シスージクロロジアミン白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウム、エチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択される、上記（９）または（１１）記載の方法。
（１２）無電解メッキ溶液が、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンからなる群から選択される、上記（４）記載の方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、（１）ラングミュア・ブロジット（ＬＢ）法を用いることで鋳型とするＤＮＡを直線にでき、（２）白金化合物を触媒核を構成する化合物として含む溶液中で、無電解メッキの触媒核として用いることができ、また、この濃度を変化させることにより、析出させる金属粒子の密度を変えることができる。（３）その結果、金属細線構造体を高い再現性で作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、単一ＤＮＡ分子を伸長固定化する過程を含む。すなわち本発明は、単一ＤＮＡ分子を伸長させ、固体基板上へ固定化する過程を含む。具体的には、カチオン性両親媒性物質とＤＮＡとからなる複合単分子膜を気水界面に作製し、該複合単分子膜を固体基板上へ移し取り、それにより固体基板上へＤＮＡ分子を伸長固定化する。ここで、「伸長」とは、例えばランダムなコイル状態にある部分を線状に引き伸ばすことをいう。固体基板上へのＤＮＡ分子の固定化は、蛍光色素を結合させたＤＮＡを試料として用いることにより、近接場光学顕微鏡等でその蛍光像および形状像を観察することにより確認できる。
【００１４】
本発明の方法によって固定化される「ＤＮＡ」は、例えばλＤＮＡ等の配列既知のＤＮＡ、および配列未決定のＤＮＡを含む。また、「ＤＮＡ」は直鎖状、環状いずれの形状であってもよい。本発明によって固定化されるＤＮＡのサイズ（塩基対）は特に限定されないが、例えば、１ｋ〜１Ｍｂｐ、より好ましくは２ｋ〜１００ｋｂｐである。ＤＮＡ試料は、水に溶解しＤＮＡ水溶液とする。ここで用いられる水としては、以後の操作の妨げとならないように、不純物の混入量ができるだけ少ない純水が好ましい。ここで用いられる純水としては、好ましくは、Milli-Q SPシステム（日本ミリポア社製）等により比抵抗値18.3Ωｃｍ以上に精製された超純水が用いられる。なお、ＤＮＡ水溶液は、例えば、１×１０-6〜３０×１０-6ｍｇ／ｍｌ、好ましくは５×１０-6〜２０×１０-6ｍｇ／ｍｌ、より好ましくは６×１０-6〜１０×１０-6ｍｇ／ｍｌの濃度で調製される。
【００１５】
本明細書中、「カチオン性両親媒性物質」とは、分子内に親水基と疎水基を有する物質を指し、例えば、細胞膜の構成物であるリン脂質、糖脂質などがあげられる。本発明では、カチオン性のものであればいずれでも構わないが、ジドデシルアンモニウム塩、ジテトラデシルアンモニウム塩、ジヘキサデシルアンモニウム塩、ジオクタデシルアンモニウム塩などが好ましく用いられる。なかでも、水に溶けにくく、安定な単分子膜を形成するという理由から、ジオクタデシルアンモニウム塩がより好ましい。前記カチオン性両親媒性物質は例えば、ベンゼン、エタノール、スペクトロゾールクロロホルム、好ましくはスペクトロゾールクロロホルムのような溶媒に溶解し、展開溶液とする。この展開溶液は、例えば、０．１〜１ｍｇ／ｍｌ、好ましくは０．５〜０．８ｍｇ／ｍｌの濃度で調製される。
【００１６】
本発明の方法において、基板上へのＤＮＡ分子の固定化を確認するために、蛍光物質をＤＮＡ水溶液に添加し、ＤＮＡに結合させることが好ましい。好ましく用いられる蛍光物質としては、例えば、アクリジンオレンジ、臭化エチジウム、DAPI（4',6-diamidino-2-phenilindole (dihydrochloride)）、YOYO（登録商標）-1などがあげられるが、本発明では特に、二本鎖ＤＮＡに特異的に結合性を示すDAPI、YOYO（登録商標）-1などが好ましく、より強い蛍光を発し、単一ＤＮＡ分子の観察に適することから、YOYO（登録商標）-1が最適である。YOYO（登録商標）-1は、ＤＮＡの塩基対に対してのモル比で１：８以下のときビスインターカレーターとして、また１：８以上のモル比でグルーヴバインダーとして作用すると考えられている。本発明では、好ましくは１：８以下の比率、具体的には例えば、１：８〜１：１０の比率で使用される。
【００１７】
複合単分子膜の作製するには、まず、ＤＮＡ水溶液をガラスセル、ラングミュアトラフ等の容器に入れる。ここでは、特にポリフッ化エチレン（テフロン（登録商標））コーティングしたラングミュアトラフが好ましく用いられる。水溶液量は、後述の固体基板が完全に沈む量であれば、いかなる量であっても構わない。ＤＮＡ水溶液は、例えば、１０℃から３０℃、好ましくは１８℃から２２℃に保持する。次に、マイクロシリンジ等を用いて、１０〜２５ｍｌ、好ましくは１５〜２０ｍｌの展開溶液をＤＮＡ溶液表面に展開し、展開溶媒が蒸発するまで一定時間、例えば２から１５分、好ましくは３から１０分、より好ましくは４から６分間静置する。静置後、フィルムバランスFSD-300を用いてバリアーによる圧縮を、例えば、０．０５〜０．２ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは０．１〜０．１２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で行う。この結果、カチオン性両親媒性物質によって形成される単分子膜は正電荷を有するので、負電荷を有しているＤＮＡはその単分子膜に引き寄せられ、気水界面にＤＮＡ−カチオン性両親媒性物質の複合単分子膜が形成される。
【００１８】
次に、上記のようにして形成されたＤＮＡ−カチオン性両親媒性物質の複合単分子膜を基板に移し取る操作を行う。例えば、複合単分子膜を、ＤＮＡ水溶液に予め沈めておいた固体基板を垂直に引き上げることによって、その固体基板上に移し取る。ここで、垂直とは、ほぼ垂直を意味し、複合単分子膜にしわがよることなく引き上げることができる限り多少傾斜していてもかまわない。複合膜を移し取るための基板としては、平坦であれば何れの基材を用いたものでもよい。例えば、固定化後に蛍光を観察する場合は、基板自身の蛍光を少なくするために、カバーガラスを用いることが好ましい。ガラス基板は、通常、界面活性剤、例えばデコン９０（Decon 90、AR BROWN社製）溶液、続いて超純水を用いて超音波にて洗浄する。上記（１）において作製した複合単分子膜を、予めＤＮＡ溶液中に沈めておいた洗浄済みのガラス基板を一定速度、例えば０．５〜５ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは１〜２ｍｍ／ｓｅｃで引き上げることにより、基板上へ移し取る。
【００１９】
ここで、複合単分子膜の形成及びその引き上げ操作について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、単分子複合膜を形成する器具の概要を示す図、図１（ｂ）は、ラングミュアトラフ中で単分子膜が形成される状況を示す図、そして図1（ｃ）は、複合単分子膜を引き上げる操作を示す図である。
図１(ａ)中、ポリフッ化エチレン（テフロン（登録商標））コーティングしたラングミュアトラフ１中にＤＮＡ水溶液２が入れられている。ＤＮＡ水溶液２には、引き上げ用の取っ手を有する固体基板３が浸漬される。カチオン性両親媒性物質を含む展開液（不図示）は、マイクロシリンジ４からＤＮＡ水溶液２上に展開される。なお、５は温度センサー、６は、カチオン性両親媒性物質の展開液に圧力を与えるバリアー、７は表面圧を測定するためのウィルヘルミー・プレートである。図１（ｂ）に示すように、ＤＮＡ試料２ａを含有するＤＮＡ水溶液２の表面に、カチオン性両親媒性物質８ａの単分子膜８が形成されている。このカチオン性両親媒性物質８ａにＤＮＡ試料２ａが静電吸着し、複合単分子膜を形成する。固体基板３はＤＮＡ水溶液２中に予め浸漬されている。形成された複合単分子膜を引き上げる際は、図１（ｃ）に示すように、バリアー６を移動し、カチオン性両親媒性物質８ａに圧力をかけてカチオン性両親媒性物質８ａからなる単分子膜８の密度を高くする。そして、固体基板３をゆっくりと垂直に引き上げることによって、ＤＮＡ試料２ａを伸長させながら固体基板３に移し取る。
【００２０】
本発明によれば、ＤＮＡに選択的無電解メッキを施す場合、まずＤＮＡ鎖に無電解メッキの触媒核を導入する。この場合、例えば複合単分子膜を形成する溶液中に、上記の構成成分のほか、金属化合物のような無電解メッキの触媒核となる物質を加え、その後さらに無電解メッキのための還元剤を添加する。このようにして、ＤＮＡ分子が伸長固定化される前に、触媒核を導入することが望ましい。
【００２１】
本発明の無電解メッキの触媒核として用いられる金属化合物としては、白金化合物、鉄化合物、ニッケル化合物、金化合物などがあげられるが、ＤＮＡに特異的に結合するという理由から、白金化合物が好ましい。白金化合物として、シスージクロロジアミン白金（ＩＩ）（以下、シスープラチンと略称する）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウム、エチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択することができるが、エチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）、シスープラチンが好ましく、シスープラチンが最も好ましい。
【００２２】
ここで、本発明の無電解メッキ触媒核の導入について、図２を参照して説明する。図２は、ＤＮＡ上に無電解メッキ触媒核を構成する化合物の一つである白金化合物、例えばシスープラチンが結合し、これを還元反応により白金がＤＮＡに配位した触媒となることを示した図である。すなわち、図２（ａ）に示すように、シスープラチンがＤＮＡの一方の鎖上にある隣接する二つのプリン塩基、特にＧとＧ、またはＧとＡ（一方がＧで、他方がＡという意味であり、順序は関係ない）を選択的に認識し、シスープラチンの塩素原子が、プリン塩基の７位の窒素原子と置き換わることにより、図２（ｂ）に示すようなシスープラチンとＤＮＡのアダクトが形成される。これに上記のような還元剤を反応させると、図２（ｃ）に示すように、白金イオンが還元され、ＤＮＡ表面に白金が露出する。
【００２３】
さらに本発明は、上述のように伸長固定化し、無電解メッキの触媒核を導入したＤＮＡに無電解メッキを施す過程を含む。ここで、「選択的無電解メッキ」とは、電気エネルギーを用いないで、置換反応、あるいは酸化還元反応により金属水溶液中の金属イオンを析出させる方法を意味する（文献：無電解めっき  基礎と応用（日刊新聞社）参照）。この方法では、合成樹脂、陶器、ガラス、木材、ゴムなどの非金属物質表面をメッキすることができる。したがって、本発明において鋳型として用いるＤＮＡには好適である。
【００２４】
本発明で用いられる無電解メッキ溶液は、（１）還元剤を含む、（２）金属イオンを錯体として含む、（３）メッキ金属が触媒能を有する、などの特性を有する溶液であればいかなる組成の溶液であってよい。例えば、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンなどの組成があげられるが、本発明では、単分子膜に対して反応性が良いという理由から、無電解メッキ溶液は銀−アンモニア錯体とヒドラジンの組成が好ましい。
【００２５】
また、無電解メッキ溶液に含まれる還元剤として、上記組成に記載されるもののほか、ジメチルアミン−ボラン、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジンなどがあげられ、特に、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジンは上記組成中に含むことができる。
【００２６】
上記のように、本発明の方法にしたがって固定化ならびに無電解メッキされたＤＮＡ試料は、複合膜を移し取った基板を十分乾燥させた後、走査型近接場光学顕微鏡SPA300/SNOAM（SEIKOインストルメンツ）を用いて、その形状を観察することができる。
具体的には、波長４８８ｎｍの励起光のアルゴンイオンレーザーStabilite2017（Spectra-Physics）を用いて、近接場光学顕微鏡のファイバープローブ先端において出力が適当に得られるように、例えば約３００μＷの出力となるように調整し、YOYO（登録商標）-1からの蛍光を対物レンズで集光する。これをシングルフォトンカウンティングモジュールSPCM-AQR-14（EG&G）にて検出し、得られた検出フォトン数をSPI3800N（SEIKOインストルメンツ）を用いて画像化し、蛍光像を構成した。また、ファイバープローブをDFMモードで使用することにより、形状像を検出する。
【００２７】
本発明において、図３に示したように、ＤＮＡ、蛍光標識剤ＹＯＹＯ−１、シスープラチンを含むTris-HCl-buffer（20mM、pH7.8）を下水相としてトラフに張り、Dihexadecyldimethylammonium bromide (2C16N+2C1)のクロロホルム溶液を水上に展開した後、還元剤（Dimethylamine-Borane）（ＤＭＡＢ）をバリアー後方から下水相に添加して、ＤＮＡ上に金属プラチナを得ることができる。この白金−ＤＮＡの無電解メッキは、具体的には以下のように行う。まず前記のように得られた単分子膜基板をデシケータ中で３０分から２時間の間、好ましくは１２時間から２４時間の間、乾燥させる。ビーカに無電解めっき液（例えば、0.03MAgNO3、1.22ＭNH4OH、0.5MCH3COOH、0.1MN2H4を含む）を入れて、攪拌しながら１分から５分の間、好ましくは３分から４分の間、静置する。攪拌速度を落とし、基板を液中に１分から３分の間、好ましくは１分４５秒から２分１５秒の間、浸漬する。その後、ビーカに超純水を溜めた中に浸漬して洗浄を行い、この操作を１回から５回、好ましくは２回から３回繰り返して銀を析出させる。メッキ液処理を施した試料を、表面形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（SPA-400、SPI-3800N、セイコーインスツルメンツ）を使用して観察する。カンチレバーはＤＦＭ用OMCL-AC240TS-C2（OLYMPUS）を使用する。本発明によれば、このようにして、幅２〜６０ｎｍ、長さ２０〜６００ｎｍの導線を作製することができる。
【実施例】
【００２８】
以下に実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、これは本発明の範囲を限定するものではない。
【００２９】
実施例１  プラチナを触媒核とした伸長ＤＮＡの無電解メッキ法
(1)  ＤＮＡを伸長固定化した単分子膜基板の作製
単分子膜を移し取る基板は市販のカバーガラスを使用した。洗浄はデコン液（Decon.90）で１５分間超音波洗浄した後、超純水で３回×１５分の超音波洗浄を繰り返した。洗浄後は直ちに窒素ガスを吹き付けて乾燥させた。
単分子膜の作製には、ＵＳＩ社製のトラフ（膜展開面積155mm(L)×100mm(W)）を使用し、ウィルヘルミー型フィルムバランサー、リフト及び、それらのコントローラーについても同社製の物を使用した。図３に示したように、λ−ＤＮＡ（1.0×10-8M（in bp））、蛍光標識剤ＹＯＹＯ−１（塩基対molに対して1/10量）、シスープラチン（1mM）を含むTris-HCl-buffer（20mM、pH7.8）を下水相としてトラフに張り、Dihexadecyldimethylammonium bromide (2C16N+2C1)のクロロホルム溶液を水上に展開した。十分にＤＮＡを膜を吸着させるために１５分間静置し、還元剤（Dimethylamine-Borane）（ＤＭＡＢ）をバリアー後方から下水相に添加した。これによりcis-platinを還元することで、ＤＮＡ上に金属プラチナを得た。添加量はλ−ＤＮＡ濃度（in bp）に対して５０〜１０００倍濃度になるようにした。還元剤添加後、３０分静置した後に圧縮を開始した。膜の作製条件は、バリア圧縮速度0.1Å2/sec、表面圧5mN/mにおいて水中より速度2mm/minで基板を引き上げて膜を移しとった。
【００３０】
(2)  単分子膜の無電解メッキ
事前に (1)の項で作製した単分子膜基板をデシケータ中で乾燥させた。ビーカに無電解めっき液（0.03MAgNO3、1.22ＭNH4OH、0.5MCH3COOH、0.1MN2H4）を入れて、攪拌しながら３分間静置した。攪拌速度を落とし、基板を液中に２分間浸漬した。その後、ビーカに超純水を溜めた中に浸漬して洗浄を行い、この操作を２回繰り返して銀を析出させた。
メッキ液処理を施した後、表面形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（SPA-400、SPI-3800N、セイコーインスツルメンツ）を使用して観察した。この結果を図５に示す。カンチレバーはＤＦＭ用OMCL-AC240TS-C2（OLYMPUS）を使用した。
その結果、図４（ａ）から（ｅ）に示したように、例えば下水相に混合したシス−プラチンが高濃度の場合には、粒径が大きく高い密度で粒子が配列した細線が、また下水相に混合したシス−プラチンが低濃度の場合には、粒径が小さく低い密度で粒子が配列した細線が一方向に配向したメッキ表面が観察された。これらの結果から、本発明の方法を用いることにより、微粒子が一次元に連なった金属細線構造体が構築できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明により作製された金属細線構造体は、（１）半導体デバイスの部品、（２）ＤＮＡセンサー、（３）タンパク質センサー、（４）光センサー等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ラングミュアトラフを用いた単分子膜の作製法を示す。
【図２】金属プラチナを触媒核とした位置選択的無電解メッキ法の原理を示す。
【図３】ＤＮＡと2C16N+2C1からなる単分子膜の作製とDMABによるプラチナの還元を示す。
【図４】メッキ処理後のＡＦＭの観察結果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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