Research Topics

遺伝子に基づく健康診断、創薬、および治療は人類共通の夢です。この夢を実現するためには、DNAの塩基配列を早く・安く・正確に解読するDNAシークエンサーの開発が必要です。 これまで多種多様な原理に基づくDNAシークエンサーが開発されてきました。その結果、４つの塩基分子を１つ１つ量子力学に基づく電流で調べる方法が、究極の原理と考えられてきました。 熾烈な研究開発競争の結果、私たちは、この究極の原理を世界で初めて実現しました。さらに、私たちは、この方法を用いて、DNAやRNAの塩基配列だけでなく、ペプチドのアミノ酸配列を決定するペプチドシークエンシグ法へと発展させています。

物質の状態や化学反応の挙動を支配する熱力学は、アボガドロ数個の原子や分子の統計的平均挙動を説明します。では、電極に接続された1分子（1分子接合）の熱力学は、どうなるのでしょうか？ 　一方、1分子接合は、電流というエネルギーが常に流入するため非平衡状態にあり、また、長く大きな電極に接続されているため開放系です。これまでの熱力学が、多くの場合、平衡閉鎖系であるのに対して、1分子接合は非平衡開放系です。1個の分子は、異なる熱力学の世界に存在すると考えられます。 　私たちは、1分子の熱力学の構築を目指して、1分子接合の結合の強さや熱起電力などの熱的性質を調べています。この研究では、微細加工技術を駆使して、熱の流れを考えたナノ構造体を開発して計測を行っています。