生体模倣によるナノ粒子のヘテロ多層構造形成法（財）癌研究会癌研究所蛋白創製研究部部長芝清隆科学技術振興機構（JST） CREST 研究員佐野健一 1 発明の概要無機材料結合ペプチドの持つ材料結合能力とバイオミネラリゼーション能力を交互に利用してナノ粒子などの薄膜を形成させる。ヘテロナノ薄膜を形成可能 2 drain current 多値化メモリー gate voltage ミネラル層としてはシリカやチタニアが利用可能太陽電池ボトム・アッ方式のナノ構造形成手法の重要なツールとなる 3 バイオ分野でも薬剤、サイトカインなどの多層体を形成し、時間、環境応答的に制御された徐放システムが構築可能 4 従来技術とその問題点既に実用化されているヘテロ多層膜形成法には、積層分子の電荷を利用した交互積層法等があるが、積層が積層分子の電気的性質に依存する。また、高温や極端なｐＨ条件を必要とする場合が多い。さらには、基板直上の、層間拡散が問題となることが指摘されている。これらの理由から、従来法では、ヘテロ多層膜形成法の適応範囲が限られる。 5 新技術の特徴・従来技術との比較 • 従来技術の問題点であった、電荷性質の依存性を改良することに成功した。 • 従来は高温や極端なｐＨ条件を必要とする場合が多かったが、室温、中性付近の温和な条件での積層が可能となったために、積層できる分子の範囲が広まった。 • 積層層間のミネラル層が分子拡散をおさえるために、基板直上での多層膜形成が可能となった。 6 想定される用途 • 本技術の特徴を生かすためには、電子デバイス製造に適用することで、水溶液中でのボトムアップなナノ構造体形成法として利用できる。 • 上記以外に、バイオ分野においても、サイトカイン、ドラッグなどを温和な条件で積層し、時間制御的に複数の生物活性を発揮する多層化薬剤徐放システムとして利用できる。 7 想定される業界 • 想定されるユーザー電子デバイス製造メーカーのボトムアップ新技術を開発している研究所等、また、製薬企業で、DDSの新手法を開発している研究所など。 • 想定される市場規模ナノ構造体形成の基板技術として利用されれば、半導体産業の市場規模（北米数百億ドル）の大きさから考えて相当規模。DDS分野では、１つの製剤で数十億〜数百億円規模。 8 実用化に向けた課題 • 現在、多値化メモリーや太陽電池についてがプロトタイプデバイスの作製に成功。動作特性についての解析が必要。今後、 • また、サイトカインや薬剤担持ナノカーボン化合物の積層化条件を検討中。今後、担持量や徐放量の制御条件の確立が必要。 9 企業への期待 • ボトムアップ型のナノデバイス開発を進める企業との共同開発を希望。 • 生物センサーなどの開発を進める企業との共同開発を希望。 • ドラッグや生物製剤などのDDS（薬物送達システム）開発を進める製薬企業との共同開発を希望。 10 本技術に関する知的財産権 • • • • 発明の名称：機能性材料の三次元構造体出願番号：特願2005-155438 出願人：独立行政法人科学技術振興機構発明者：芝清隆、佐野健一 11 お問い合わせ先【技術内容について】（財）癌研究会癌研究所蛋白創製研究部芝清隆電話：03-3570-0489 ＦＡＸ：03-3570-0461 E-mail： [email protected] 【技術移転について】科学技術振興機構（JST）シーズ展開課技術移転プランナー：井上治郎電話：０３－５２１４－７５１９ＦＡＸ：０３－５２１４－８４５４ E-mail： [email protected] 12