“金”是连接IT与BT的纽带

　　

【日经BP社报道】对于人类染色体组的分析研究已经告一段落，以后的竞争将转向如何将该研究成果应用于医疗及制药领域、开发出具体的产品。其中具有代表性的研究领域是蛋白组学（Proteomics）。具体而言，就是通过研究根据遗传基因信息人工合成的蛋白质，可以发现与免疫及过敏病症等有关的抗原－抗体反应的具体机理，并找出每个人各不相同的特点。这样一来，便可以实现更有个人针对性的医疗（依据每个人的特有基因进行治疗）。 

其中的关键因素的便是基于纳米技术和“金”的IT（信息通信技术）和BT（生物技术）的融合。当然，“金”并不是指“钱（money）”。研究表明，作为原材料的“金元素（gold）”在很多纳米技术研究中都会发挥着重要的作用，在IT和BT的融合之中起到了桥梁作用。《日经纳米技术》编辑部每个月都会从该月著名学会杂志发表的论文中，选出几篇会纳米技术研究人员关注的文章介绍给读者。此次要介绍的便是融合IT与BT的‘金’。 

本月的《Science》杂志上刊登了一篇有关蛋白质芯片的研究成果。这种芯片是由表面覆盖有金元素的底板上固定蛋白质分子而制成的。首先采用使用原子力显微镜（AFM）探针的“Dip-Pen纳米刻蚀法”，在底板上通过自组装制备出16-mercaptohexadecanoic acid（MHA）分子膜。在底板表面，MHA分子吸着在金元素上形成100～350nm的微点，这种微点以500nm左右的间隔呈方格形规则排列。之后，将蛋白质分子固定在这些MHA分子的微点上，便制成了蛋白质芯片。 

经实验证明，一种叫做溶菌酶（lysozyme）的蛋白质分子能够均匀、规则、准确地固定在底板上。另外，还成功地将抗体（IgG）均匀、规则、准确地固定住，加入其抗原（Anti-IgG）溶液后生成了抗原－抗体物质。 

另外，在以纳米级别的光元件和半导体元件的应用为目的的、制备半导体的超晶格纳米导线的技术开发中，金元素也发挥了重要作用。以作为催化剂使用的直径20nm的金纳米原子团为核心，将化合物半导体GaAs（砷化镓）和GaP（磷化镓）以15～20nm的间隔交互以气相生长法制备出了纳米导线。利用2种化合物的光学特点的不同，可以将其应用于光纳米连接线等光元件中。 

另外，使用硅（Si）和InP（磷化铟）还可以分别合成具有p-n键的纳米导线。这些导线都具有整流作用，可作为纳米级别的二极管使用。另外，InP（磷化铟）纳米导线还可以作为发光二极管使用，并已经证明其发出的光具有偏振光的特性。 

目前金已经用于布线等用途，成为半导体元件领域中不可或缺的材料。而且金通过具有硫醇基（-SH基）的有机化合物（硫醇化合物），容易固定DNA等生物分子，这一点也已经是众所周知。本月有很多研究显示，底板表面的金元素和金纳米粒子也可在分别固定DNA分子，可以用于SNPs（单核苷酸多态性）等的分析。 

为了促进蛋白组学研究向定制医疗的方向发展，首先必须要加快信息入口--蛋白质芯片同IT元件的融合，然后再组装成诊断系统等。其中，在作为第一步的将蛋白质芯片与IT元件融合的过程中，金元素毫无疑问将成为最关键的材料。（记者：樱井 敬三） 　 

摘自：日经BP社