JP2010082731A - Assembling device and assembling method for part using base sequence - Google Patents

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修 田畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method of arranging parts of several micrometers size mounted with variable function elements having a nano-scale structure at positions determined based on an engineering drawing in time series by a bonding means using a base sequence. <P>SOLUTION: Based on information regarding an order for feeding a part and the bonding means comprising the two kinds of single-stranded base sequences determined from the engineering drawing indicating the state that a plurality of parts are assembled, the part and the bonding means modified by the single-stranded base sequence are successively fed to an object modified by the single-stranded base sequence and to be bonded to the part (step S2-S4). The bonding means is hybridized to the single-stranded base sequence for modifying the object and the single-stranded base sequence for modifying the part respectively. Thereby, the object and the part are bonded. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、塩基配列(以下「DNA」とも記す)を用いた結合手段によって複数の微小部品を組み立てる装置および方法に関し、特に、ナノスケール構造を有する多様な機能要素を搭載したナノメートルオーダ〜マイクロメートルオーダのサイズの部品を、設計図に基づいて決められた位置に時系列的に配置する装置およびその方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for assembling a plurality of micro components by a binding means using a base sequence (hereinafter also referred to as “DNA”), and in particular, from a nanometer order to a micro on which various functional elements having a nanoscale structure are mounted. The present invention relates to an apparatus and a method for arranging parts in a metric order size at positions determined based on a design drawing in time series.

MEMSは微小空間において、さまざまな物理化学量を相互作用させることで新規な機能を発現させるデバイスとして応用が拡大している。一方、Mooreの法則に従って微細化が進むLSIにおいても、MEMSとの融合による更なる機能向上を目指すMore than MooreあるいはBeyond Mooreの動きが活発化している。   MEMS is expanding its application as a device that develops a new function by interacting various physical and chemical quantities in a minute space. On the other hand, even in LSIs that are miniaturized in accordance with Moore's law, the movement of More than Moore or Beyond Moore, which aims to further improve the function by integrating with MEMS, has become active.

一方、ナノスケールで発現する量子効果や表面効果を積極的に利用するために、原子、分子、あるいは微粒子の相互作用を用いた自己組織化(ボトムアップ手法)を用いてナノスケールで形状や配列を制御した機能材料を構築する試みは、ナノドット・ナノ微粒子の実現を好例とする多くの成果を挙げている。ボトムアップアプローチを用いた原子・分子の自己組織化はテーラーメイド感覚で多様な材料のナノコンポーネントを実現できる可能性がある。これらを規則的に配列したナノポーラス材料やメタマテリアル、さらにはDNA origamiなどのナノ構造を有するナノコンポーネントの研究も加速している。   On the other hand, in order to actively use quantum effects and surface effects that appear on the nanoscale, shapes and arrangements on the nanoscale using self-organization (bottom-up method) using the interaction of atoms, molecules, or fine particles Attempts to construct functional materials that control the surface have yielded many achievements with the realization of nanodots and nanoparticles as a good example. Self-organization of atoms and molecules using the bottom-up approach may be able to realize nanocomponents of various materials with a tailor-made feeling. We are also accelerating research on nanoporous materials, metamaterials, and nanocomponents with nanostructures such as DNA origami, which are regularly arranged.

必然の流れとして、これらのナノスケールで形状や配列を制御したナノコンポーネントをトップダウン手法で作製したMEMS、LSI、センサに組み込む(アセンブルする)ことで飛躍的に高機能化したデバイス・システムを実現できると期待され、これらは今後nanoelectronics、nanophotonics、plasmonics、nanocatalysisなどへの応用が期待されている。   Inevitably, these nano-scale controlled nano-components with shapes and arrangements are incorporated (assembled) into MEMS, LSIs, and sensors fabricated using a top-down method, resulting in a highly functional device system. These are expected to be possible, and these are expected to be applied to nanoelectronics, nanophotonics, plasmonics, nanocatalysis, etc. in the future.

トップダウンで作製したデバイスにボトムアップで作製した機能コンポーネントをアセンブルするアプローチの利点として、次の2点が考えられている。
(1)従来のシリコン微細技術をベースにしたトップダウン手法の限界である10nmの微細化の壁を超えたnmオーダのナノ構造をMEMSやLSIに集積化できる。
(2)化合物半導体、ポリマー、セラミックス、多様なメタルなど従来のシリコン微細加工プロセスとコンパティビリティのない多様な材料を、それぞれに最適な合成・加工プロセスで機能コンポーネント化した後にMEMSやLSIに集積化できる。
The following two points are considered as the advantages of assembling the functional components created bottom-up into the devices fabricated top-down.
(1) Nanostructures on the order of nm exceeding the 10 nm miniaturization wall, which is the limit of the top-down method based on the conventional silicon microtechnology, can be integrated in MEMS and LSI.
(2) Various materials that are not compatible with conventional silicon microfabrication processes, such as compound semiconductors, polymers, ceramics, and various metals, are integrated into MEMS and LSI after being made into functional components by the optimal synthesis and processing processes. Can be

下記特許文献1には、電場を印加して、ミクロンスケールやナノスケール材料のアセンブルを行う方法が開示されている。具体的には、第1の支持体上に第1のコンポーネント・デバイスを製作し、第1の支持体から少なくとも1つの第1のコンポーネント・デバイスを遊離し、第1のコンポーネント・デバイスを第2の支持体に輸送し、ついで、第1のコンポーネント・デバイスを第2の支持体に結合する工程を含む、マイクロスケールおよびナノスケース・デバイスの製作方法が開示されている。輸送には、静電気力、電気泳動力、および電気浸透力が用いられることが記載されている。
特表2004−500247号公報
Patent Document 1 below discloses a method for assembling micron-scale and nanoscale materials by applying an electric field. Specifically, the first component device is fabricated on the first support, the at least one first component device is released from the first support, and the first component device is moved to the second. A method of fabricating microscale and nanoscale devices is disclosed that includes the steps of transporting to a substrate and then bonding a first component device to a second substrate. It is described that electrostatic force, electrophoretic force, and electroosmotic force are used for transportation.
JP-T-2004-500247 Publication

しかし、機能コンポーネントは単にMEMSやLSIのチップ上に均一に形成されても意味がない。何故ならば、システムは構成要素間で複雑な相互作用させることで高度機能を発現しており、“多様な機能コンポーネントの複雑な相互配置の実現手段”こそが、システム構築の本質だからである。しかし、MEMS・LSIの機能部品として、機能コンポーネントを決められた位置(プログラム)に、正しく組み込む(アセンブル)技術は未だ実現されていない。すなわちプログラムドアセンブル技術の実現なくしては、機能コンポーネントのMEMS・LSIへの応用展開は極めて限定的になる。上記特許文献1に開示された方法によっても、プログラムドアセンブル技術を実現することはできない。   However, it is meaningless if the functional components are simply formed on a MEMS or LSI chip. This is because the system expresses advanced functions by making complex interactions between components, and the “means for realizing complex mutual arrangement of various functional components” is the essence of system construction. However, a technology for correctly assembling (assembling) a functional component at a predetermined position (program) as a functional part of the MEMS / LSI has not been realized yet. In other words, without realizing the program door assembly technique, application of functional components to MEMS / LSI becomes extremely limited. Even with the method disclosed in Patent Document 1, the program door assembly technique cannot be realized.

LSIにおいては、システム構造の複雑さはフォトマスクパターンに内包されている。電子ビーム露光においても本質は同じであり、2次元描画パターンデータがシステムの複雑さを内包している。   In LSI, the complexity of the system structure is included in the photomask pattern. The essence is the same in the electron beam exposure, and the two-dimensional drawing pattern data includes the complexity of the system.

例えば、波長オーダの周期的構造を用いて光導波路などの機能構造を形成したフォトニックデバイスが注目を集めている。製作方法として電子ビーム露光とエッチングを用いるトップダウン手法が考えられるが、微粒子をセルフアセンブリにより配列してフォトニックデバイスを形成する試みもある。しかし、単純な直線状の光導波路ではなく、鋭角に曲がった光導波路や基板面垂直方向との光カップリングなどの機能を実現するためには、配列した微粒子パターン中に微粒子のない欠陥部位を意図的に付与したり、2種類の微粒子を非周期的に任意のパターンに配列することが必要である。しかし、微粒子配列中に意図的に欠陥を導入した配列構造の形成をセルフアセンブルで実現した例や複数種類の微粒子の非周期的なパターン形成をセルフアセンブルで実現した例はない。   For example, a photonic device in which a functional structure such as an optical waveguide is formed using a periodic structure of a wavelength order has attracted attention. Although a top-down method using electron beam exposure and etching can be considered as a manufacturing method, there is an attempt to form a photonic device by arranging fine particles by self-assembly. However, in order to realize functions such as an optical waveguide bent at an acute angle and optical coupling with the direction perpendicular to the substrate surface, rather than a simple linear optical waveguide, a defect site free of fine particles in an arrayed fine particle pattern is used. It is necessary to intentionally apply or to arrange two kinds of fine particles in an arbitrary pattern non-periodically. However, there is no example in which the formation of an array structure in which defects are intentionally introduced into the array of fine particles is realized by self-assembly, or the non-periodic pattern formation of a plurality of types of fine particles is realized by self-assembly.

また、特定のガス種濃度を検出するガスセンシングデバイスでは、ナノスケールの触媒を担持したポーラス基板で目的とするガスを選択吸着した後に、燃焼反応させた時の発熱を温度センサで検出する燃焼式の検出原理が一般的である。2種類あるいは3種類の触媒を用いて吸着反応と燃焼反応を分離する、あるいは燃焼反応を1段階ではなく2段階で行うことで、選択性と感度を向上させ得ることが知られている。異なる触媒微粒子をミクロンスケールで適切に配置する事が可能になれば、触媒間での物質伝達を最適化し、自然界に存在する触媒効果を凌駕する触媒構造を実現できると期待される。しかしこのようなナノスケール触媒をミクロンオーダで最適配置する事は従来不可能であった。また、触媒を作成するためのプロセスは熱処理条件などが複雑で、同一基板に異なる触媒を同一プロセスで担持させることは極めて困難である。   A gas sensing device that detects the concentration of a specific gas species is a combustion type that uses a temperature sensor to detect heat generated when a target gas is selectively adsorbed on a porous substrate carrying a nanoscale catalyst and then subjected to a combustion reaction. The detection principle is general. It is known that the selectivity and sensitivity can be improved by separating the adsorption reaction and the combustion reaction using two or three kinds of catalysts, or by performing the combustion reaction in two stages instead of one stage. If different catalyst fine particles can be appropriately arranged on the micron scale, it is expected that the material transfer between the catalysts can be optimized and a catalyst structure that surpasses the catalytic effect existing in nature can be realized. However, it has been impossible in the past to optimally arrange such nanoscale catalysts on the order of microns. Further, the process for preparing the catalyst has complicated heat treatment conditions, and it is extremely difficult to support different catalysts on the same substrate in the same process.

従って、本発明は、上述した既存技術で実現できなかったナノスケール構造を有する多様な機能要素を搭載したナノメートルオーダ〜マイクロメートルオーダのサイズの部品を、塩基配列を用いた結合手段によって、設計図に基づいて決められた位置に時系列的に配置する装置およびその方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a part having a size of nanometer order to micrometer order equipped with various functional elements having a nanoscale structure that could not be realized by the above-described existing technology is designed by a coupling means using a base sequence. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for arranging time-sequentially at positions determined based on the drawings.

上記の課題を解決するために、本発明に係る第1の部品組立方法は、複数の部品が組み立てられた状態を表す設計図から求められた、複数部品及び2種類以上の一本鎖塩基配列よりなる結合手段を供給する順序に関する情報に基づいて、一本鎖塩基配列で修飾され、且つ前記部品を結合させる対象物に、一本鎖塩基配列で修飾された前記部品及び前記結合手段を、順次供給し、前記対象物を修飾する一本鎖塩基配列と、前記部品を修飾する一本鎖塩基配列とに、前記結合手段をそれぞれハイブリダイズさせることにより、前記対象物と前記部品および前記部品同士を相互に時系列的に結合させることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a first component assembly method according to the present invention includes a plurality of components and two or more types of single-stranded base sequences obtained from a design drawing representing a state in which a plurality of components are assembled. Based on the information regarding the order of supplying the binding means, the part modified with a single-stranded base sequence and the binding means modified with a single-stranded base sequence to an object to which the part is bound, The object, the part, and the part are supplied by sequentially hybridizing the binding means to a single-stranded base sequence that modifies the object and a single-stranded base sequence that modifies the part. It is characterized by connecting each other in time series.

また、本発明に係る第1の部品組立装置は、
制御部と、部品供給タンクと、2つ以上の塩基配列供給タンクとを備え、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記塩基配列供給タンクが、第3の一本鎖塩基配列を分散させた複数の第2溶液を有し、
異なる前記第2溶液にそれぞれ含まれる第3の一本鎖塩基配列が異なり、
前記制御部からの指令に基づいて、前記塩基配列供給タンクから異なる2つの前記第2溶液を選択して前記対象物上に供給し、
前記制御部からの指令に基づいて、前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して前記対象物上に供給し、
前記対象物上に供給される異なる2つの前記第2溶液の一方に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記対象物上に供給される異なる2つの前記第2溶液の他方に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記対象物上に供給される前記第1溶液に含まれる前記部品を修飾している前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴としている。
The first component assembling apparatus according to the present invention includes:
A control unit, a component supply tank, and two or more base sequence supply tanks;
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The base sequence supply tank has a plurality of second solutions in which a third single-stranded base sequence is dispersed;
The third single-stranded base sequence contained in each of the different second solutions is different,
Based on the command from the control unit, the two different second solutions are selected from the base sequence supply tank and supplied onto the object,
Based on a command from the control unit, one of the first solutions is selected from the component supply tank and supplied onto the object,
Complementary single-stranded base in which the third single-stranded base sequence contained in one of the two different second solutions supplied on the object hybridizes with the second single-stranded base sequence An array,
The third single-stranded base sequence included in the other of the two different second solutions supplied onto the object modifies the part included in the first solution supplied onto the object. It is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with the first single-stranded base sequence.

また、本発明に係る第2の部品組立装置は、制御部と、2つ以上の部品供給タンクと、2つ以上のリンカー供給タンクとを備え、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ分散させた前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記リンカー供給タンクが、リンカーを分散させた複数の第2溶液を有し、
前記リンカーが、2種類の第3の一本鎖塩基配列を有し、
前記制御部からの指令に基づき、前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して対象物に供給し、
前記制御部からの指令に基づき、前記リンカー供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して前記対象物に供給し、
前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の一方が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の他方が、前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴としている。
The second component assembling apparatus according to the present invention includes a control unit, two or more component supply tanks, and two or more linker supply tanks,
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts dispersed in different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The linker supply tank has a plurality of second solutions in which a linker is dispersed;
The linker has two types of third single-stranded base sequences;
Based on a command from the control unit, one of the first solutions is selected from the component supply tank and supplied to an object,
Based on a command from the control unit, one second solution is selected from the linker supply tank and supplied to the object,
One of the two types of the third single-stranded base sequences of the second single-stranded base sequence possessed by the linker contained in the second solution supplied to the object is a complementary single that hybridizes with the second single-stranded base sequence. Strand base sequence,
The other of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker included in the second solution supplied to the object is the first included in the first solution supplied to the object. It is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with a single-stranded base sequence.

また、本発明に係る第3の部品組立装置は、上記の第1又は第2の部品組立装置において、前記部品組立装置前記部品を構成する複数の面を修飾する前記第1の一本鎖塩基配列が、相互に異なることを特徴としている。   The third component assembling apparatus according to the present invention is the first or second component assembling apparatus, wherein the first single-stranded base for modifying a plurality of surfaces constituting the component is the first or second component assembling apparatus. The arrangement is different from each other.

また、本発明に係る第4の部品組立装置は、上記の第1又は第2の部品組立装置において、前記部品が、板状であり且つ3つ以上の側面を有し、
前記側面の各々が、長手方向の一方の領域に少なくとも1つの第1の凹凸部を有し、他方の領域に少なくとも1つの第2の凹凸部を有し、
1つの前記部品の前記側面の前記一方の領域に形成された前記少なくとも1つの第1の凹凸部と、別の前記部品の前記側面の前記他方の領域に形成された前記少なくとも1つの第2の凹凸部とが嵌合し得ることを特徴としている。
Further, a fourth component assembly device according to the present invention is the above-described first or second component assembly device, wherein the component is plate-shaped and has three or more side surfaces.
Each of the side surfaces has at least one first uneven portion in one region in the longitudinal direction, and has at least one second uneven portion in the other region,
The at least one first concavo-convex portion formed in the one region of the side surface of one part and the at least one second portion formed in the other region of the side surface of another part. It is characterized in that the concave and convex portions can be fitted.

また、本発明に係る第5の部品組立装置は、上記の第1又は第2の部品組立装置において、さらに加熱手段と冷却手段を備え、
前記部品を結合させる前記対象物の表面およびその表面近傍の溶液温度を、前記冷却手段によって二重鎖塩基配列の融解温度よりも低い温度に冷却し、
溶液の温度を前記加熱手段によって二重鎖塩基配列の融解温度より高い温度に加熱することを特徴としている。
Further, a fifth component assembling apparatus according to the present invention is the above first or second component assembling apparatus, further comprising heating means and cooling means,
The surface of the object to which the component is bonded and the solution temperature near the surface are cooled to a temperature lower than the melting temperature of the double-stranded base sequence by the cooling means,
The temperature of the solution is heated to a temperature higher than the melting temperature of the double-stranded base sequence by the heating means.

また、本発明に係る第6の部品組立装置は、上記の第1又は第2の部品組立装置において、結合された前記対象物と前記部品とをさらに結合する手段として、光架橋又は溶融金属バンプを使用することを特徴としている。   Further, a sixth component assembling apparatus according to the present invention is a photocrosslinking or molten metal bump as means for further coupling the combined object and the component in the first or second component assembling apparatus. It is characterized by using.

本発明に係る第2の部品組立方法は、部品供給タンクと塩基配列供給タンクとを備えた装置を用いた部品組立方法であり、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記塩基配列供給タンクが、第3の一本鎖塩基配列を分散させた複数の第2溶液を有し、
異なる前記第2溶液にそれぞれ含まれる第3の一本鎖塩基配列が異なり、
前記塩基配列供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して対象物に供給する第1ステップと、
前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択し、且つ、前記塩基配列供給タンクから1つの前記第2溶液を選択し、これらの第1溶液および第2溶液を混合した後に前記対象物に供給するか前記対象物上で混合する第2ステップとを含み、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴としている。
The second component assembly method according to the present invention is a component assembly method using an apparatus including a component supply tank and a base sequence supply tank,
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The base sequence supply tank has a plurality of second solutions in which a third single-stranded base sequence is dispersed;
The third single-stranded base sequence contained in each of the different second solutions is different,
A first step of selecting one second solution from the base sequence supply tank and supplying the second solution to an object;
One of the first solutions is selected from the component supply tank, and one of the second solutions is selected from the base sequence supply tank. After mixing the first solution and the second solution, the object is added to the object. Supplying or mixing on said object, and
Complementary single-stranded base sequence in which the third single-stranded base sequence contained in the second solution supplied to the object in the first step hybridizes with the second single-stranded base sequence And
The third single-stranded base sequence included in the second solution supplied to the object in the second step is included in the first solution supplied to the object in the second step. It is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with the first single-stranded base sequence.

また、本発明に係る第3の部品組立方法は、部品供給タンクとリンカー供給タンクとを備えた装置を用いた部品組立方法であり、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記リンカー供給タンクが、リンカーを分散させた複数の第2溶液を有し、
前記リンカーが、2種類の第3の一本鎖塩基配列を有し、
前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して対象物に供給する第1ステップと、
前記リンカー供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して前記対象物に供給する第2ステップとを含み、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の一方が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の他方が、前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴としている。
The third component assembling method according to the present invention is a component assembling method using an apparatus including a component supply tank and a linker supply tank.
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The linker supply tank has a plurality of second solutions in which a linker is dispersed;
The linker has two types of third single-stranded base sequences;
A first step of selecting one of the first solutions from the component supply tank and supplying the first solution to an object;
A second step of selecting one second solution from the linker supply tank and supplying it to the object,
One of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker included in the second solution supplied to the object in the first step hybridizes with the second single-stranded base sequence. A complementary single-stranded base sequence
The other of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker contained in the second solution supplied to the object in the first step is supplied to the object in the second step. It is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with the first single-stranded base sequence contained in the first solution.

また、本発明に係る第4の部品組立方法は、上記の第2又は第3の部品組立方法において、前記部品を構成する複数の面を修飾する前記第1の一本鎖塩基配列が、相互に異なることを特徴している。   The fourth component assembling method according to the present invention is the above-described second or third component assembling method, wherein the first single-stranded base sequences for modifying a plurality of surfaces constituting the component are It is characterized by being different.

また、本発明に係る第5の部品組立方法は、上記の第2又は第3の部品組立方法において、前記部品が、板状であり且つ3つ以上の側面を有し、
前記側面の各々が、長手方向の一方の領域に少なくとも1つの第1の凹凸部を有し、他方の領域に少なくとも1つの第2の凹凸部を有し、
1つの前記部品の前記側面の前記一方の領域に形成された前記少なくとも1つの前記第1の凹凸部と、別の前記部品の前記側面の前記他方の領域に形成された前記少なくとも1つの前記第2の凹凸部とが嵌合し得ることを特徴としている。
The fifth component assembling method according to the present invention is the above-described second or third component assembling method, wherein the component is plate-shaped and has three or more side surfaces.
Each of the side surfaces has at least one first uneven portion in one region in the longitudinal direction, and has at least one second uneven portion in the other region,
The at least one first concavo-convex portion formed in the one region of the side surface of one of the parts, and the at least one of the at least one first portion formed in the other region of the side surface of another part. It is characterized in that the two uneven portions can be fitted.

また、本発明に係る第6の部品組立方法は、上記の第2又は第3の部品組立方法において、前記部品を結合させる前記対象物の表面を冷却し、二重鎖塩基配列の融解温度よりも低い温度にし,前記部品が分散された溶液を加熱し,二重鎖塩基配列の融解温度よりも高い温度にする第3ステップを、前記第1ステップの前にさらに含むことを特徴としている。   The sixth component assembling method according to the present invention is the above-described second or third component assembling method, wherein the surface of the object to which the components are bonded is cooled and the melting temperature of the double-stranded base sequence is determined. And a third step of heating the solution in which the components are dispersed to a temperature higher than the melting temperature of the double-stranded base sequence, before the first step.

また、本発明に係る第7の部品組立方法は、上記の第2又は第3の部品組立方法において、光架橋又は溶融金属バンプを使用して、結合された前記対象物と前記部品とをさらに結合させる第5ステップを特徴としている。   Further, a seventh component assembling method according to the present invention is the above-described second or third component assembling method, further using the photocrosslinking or the molten metal bump to further combine the object and the component. It is characterized by a fifth step of combining.

本発明によれば、従来技術でのナノスケール〜マイクロメートル〜ミリメートルスケールにおけるスケール横断型のセルフアセンブリにおけるネックとなっていたボトムアップとトップダウンとを融合したナノ構造を有するシステム構築が可能となる。   According to the present invention, it is possible to construct a system having a nanostructure that fuses bottom-up and top-down, which has become a bottleneck in conventional cross-scale self-assembly from nanoscale to micrometer to millimeter scale. .

このようなプログラマブルドセルフアセンブルの方法論は従来知られておらず、電子デバイス・システムのみならず、化学センシングシステム、マイクロTAS、医療分析など多くの分野におけるナノテクノロジーとシステムの融合を可能にする大きな波及効果が期待される。   Such a programmable self-assembly methodology has not been known in the past, and it is a major technology that enables the fusion of nanotechnology and systems not only in electronic devices and systems, but also in many fields such as chemical sensing systems, micro TAS, and medical analysis. A ripple effect is expected.

例えば、フォトニックデバイスの場合、発光、受光、ストレート光導波路、コーナー光導波路、垂直光カップリングなどの要素機能を機能コンポーネントとし、プログラムに従って配置することで、種々のフォトニックデバイスを実現することが可能となる。また、ガスセンシングデバイスの場合、吸着、燃焼反応1、2などの基本機能を機能コンポーネントにし、これをプログラムに従って任意のモザイクパターンに最適配置することで、ガス種に最も適した触媒配置を実現することができる。さらに、触媒ごとに機能コンポーネント化することで、それぞれの触媒を最も適したプロセスで製作することが可能になる。   For example, in the case of a photonic device, various photonic devices can be realized by using element functions such as light emission, light reception, straight optical waveguide, corner optical waveguide, and vertical optical coupling as functional components and arranging them according to a program. It becomes possible. In the case of gas sensing devices, the basic functions such as adsorption and combustion reactions 1 and 2 are used as functional components, and these are optimally arranged in an arbitrary mosaic pattern according to the program, thereby realizing the most suitable catalyst arrangement for the gas type. be able to. Furthermore, by making functional components for each catalyst, it becomes possible to manufacture each catalyst by the most suitable process.

1 概要
本発明の実施の形態では、機能コンポーネントとして、例えば大きさが数ミクロンのビルディングブロックを処理対象とする。機能コンポーネントは使用される材料、形状、構造に従って、特定の機能を発現するように設計されており、システム構築の際のビルディングブロックとして用いられる。本発明では、機能コンポーネント上に形成されたナノコンポーネントの構造を、従来のセルフアセンブリで実現できるレベルのシンプルな秩序構造とし、システムが要求する複雑さは、機能コンポーネントをプログラムに従って時系列的に空間配置していくことで実現する点が特徴である。機能コンポーネントの空間的な相互配置を設計図として用意し、「コンパイラ」が設計図に従って「アセンブラ」が実行する機能コンポーネントのアセンブルシーケンスを決定する。アセンブラは、基板がセットされると、設計図に応じて必要な機能コンポーネントをタンクから取り出し、その表面に後述する適切な物理化学的な処理を施してブロック間の相互作用力を制御する。その後、機能コンポーネントを分散した溶液を基板上に供給し、基板上の多数のアクティブサイトにおいて同時並行的に順次セルフアセンブルで配置することを時系列的に繰り返して、複雑システムを構築する。
1. Overview In the embodiment of the present invention, a building block having a size of, for example, several microns is processed as a functional component. The functional component is designed to express a specific function according to the material, shape, and structure to be used, and is used as a building block for system construction. In the present invention, the structure of the nanocomponent formed on the functional component is a simple ordered structure that can be realized by conventional self-assembly, and the complexity required by the system is that the functional component is spatially arranged in time series according to the program. It is a feature that is realized by arranging. A spatial mutual arrangement of functional components is prepared as a design drawing, and a “compiler” determines an assembly sequence of functional components to be executed by an “assembler” according to the design drawing. When the substrate is set, the assembler takes out necessary functional components from the tank according to the design drawing, and performs an appropriate physicochemical treatment described later on the surface to control the interaction force between the blocks. Thereafter, a complex system is constructed by supplying a solution in which functional components are dispersed onto the substrate and sequentially and sequentially arranging the solutions at a large number of active sites on the substrate in a time-series manner.

2 構成
以下に、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について、より詳細に説明する。 ここでは、2重鎖DNAの「末端結合」を利用して、ナノメートルオーダ(約10nm〜1000nm)〜マイクロメートルオーダ(約1μm〜100μm)の大きさの部品を組み立てる場合について説明する。また、部品は厚さが薄くても実際には3次元部品であるが、以下においては、理解を容易にするために、主として2次元部品として説明する。従って、「辺」とは「側面」をも意味することとする。
2. Configuration Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case will be described in which a component having a size of nanometer order (about 10 nm to 1000 nm) to micrometer order (about 1 μm to 100 μm) is assembled using “end bonding” of double-stranded DNA. Although the component is actually a three-dimensional component even if it is thin, in the following description, it will be mainly described as a two-dimensional component in order to facilitate understanding. Therefore, “side” also means “side”.

図1は、本発明の実施の形態に係る塩基配列を用いた部品の組立装置(以下「本組立装置」とも記す)の構成を示すブロック図である。本組立装置は、制御部1と、第1〜第4タンクT〜Tと、第1〜第4弁B〜Bと、DNA供給部2と、混合部3と、ステージ4と、第1ノズル5と、第2ノズル6と、回収部7とを備えて構成されている。図1は、本組立装置の処理対処の一例として基板Pが、ステージ4の上に搭載された状態を示している。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a part assembly apparatus (hereinafter also referred to as “the present assembly apparatus”) using a base sequence according to an embodiment of the present invention. The assembling apparatus includes a control unit 1, first to fourth tanks T 1 to T 4 , first to fourth valves B 1 to B 4 , a DNA supply unit 2, a mixing unit 3, and a stage 4. The first nozzle 5, the second nozzle 6, and the collection unit 7 are provided. FIG. 1 shows a state in which the substrate P is mounted on the stage 4 as an example of the handling of the assembly apparatus.

2.1 制御部1
制御部1は、例えば、演算処理装置、メモリ装置および記録装置を備えて構成され、本組立装置を構成する各部を制御する。図1において、制御信号を伝送するための主な制御線を破線で示している。制御部1には、例えばコンピュータを使用することができる。
2.1 Control unit 1
The control unit 1 includes, for example, an arithmetic processing device, a memory device, and a recording device, and controls each unit that constitutes the assembly device. In FIG. 1, main control lines for transmitting control signals are indicated by broken lines. For the control unit 1, for example, a computer can be used.

2.2 タンク
第1〜第4タンクT〜Tは、機能コンポーネント(組み立てられる部品)供給用のタンクであり、それぞれ異なる種類の機能コンポーネントが分散された溶液を貯蔵している。
2.2 Tanks The first to fourth tanks T 1 to T 4 are tanks for supplying functional components (parts to be assembled), and each store a solution in which different types of functional components are dispersed.

2.3 弁
第1〜第4弁B〜Bは、制御部1による制御を受けて開閉し、第1〜第4タンクT〜Tから所定量の溶液を、混合部3に供給する。第1〜第4弁B〜Bは、例えば電気的に制御可能な電磁弁である。詳細は後述するが、機能コンポーネントの各辺は、それぞれ異なる一本鎖DNAで修飾されている。一本鎖DNAは、複数の塩基(アデニン、グアニン、シトシン、チミン(以下、A、G、C、Tと記す))が、所定数だけ一列に数繋がって形成されている。
2.3 Valves The first to fourth valves B 1 to B 4 are opened and closed under the control of the control unit 1, and a predetermined amount of solution is supplied to the mixing unit 3 from the first to fourth tanks T 1 to T 4. Supply. The first to fourth valves B 1 to B 4 are, for example, electromagnetic valves that can be electrically controlled. Although details will be described later, each side of the functional component is modified with different single-stranded DNAs. Single-stranded DNA is formed by connecting a plurality of bases (adenine, guanine, cytosine, thymine (hereinafter referred to as A, G, C, T)) in a line by a predetermined number.

2.4 DNA供給部2
DNA供給部2は、上記のコンポーネントを修飾している一本鎖DNAの相補的DNAを分散させた複数種類の溶液(溶液毎に異なるDNAを分散させた)を、第1〜第4タンクT〜Tと同様に、それぞれ分離された状態で貯蔵している。また、図1では省略されているが、DNA供給部2から混合部3への経路は複数本(貯蔵されているDNAの種類数に対応)存在し、各経路には第1〜第4弁B〜Bと同様に弁が配置され、これらの弁は制御部1による制御を受けて開閉し、DNA供給部2から所定のDNAを分散させた溶液を、所定量だけ混合部3に供給する。ここで、相補的DNAとは、ある一本鎖DNAを構成する塩基の並びにおいて、AとTとが置換され、GとCとが置換された一本鎖DNAである。4種類の塩基は、AとTとが結合し、CとGとが結合するので、2つの相補的DNAは結合して二重鎖DNAを形成する(以下、「ハイブリダイズ」とも記す)。
2.4 DNA supply unit 2
The DNA supply unit 2 supplies a plurality of types of solutions (in which different DNAs are dispersed for each solution) in which complementary single-stranded DNAs modifying the above components are dispersed, to the first to fourth tanks T similar to the 1 through T 4, are stored in a state of being separated, respectively. Although not shown in FIG. 1, there are a plurality of paths (corresponding to the number of types of stored DNA) from the DNA supply section 2 to the mixing section 3, and the first to fourth valves are included in each path. Valves are arranged in the same manner as B 1 to B 4, and these valves open and close under the control of the control unit 1, and a predetermined amount of a solution in which predetermined DNA is dispersed from the DNA supply unit 2 to the mixing unit 3. Supply. Here, complementary DNA is single-stranded DNA in which A and T are substituted and G and C are substituted in a base sequence constituting a single-stranded DNA. In the four types of bases, A and T bind to each other, and C and G bind to each other, so that two complementary DNAs bind to form a double-stranded DNA (hereinafter also referred to as “hybridize”).

2.5 混合部3
混合部3は、第1〜第4タンクT〜T及びDNA供給部2から供給される溶液を混合する。例えば、第1〜第4タンクT〜Tから1種類の溶液が供給され、DNA供給部2から1種類の溶液が供給される場合、各溶液には、相補的DNAが含まれているように、溶液が選択される。従って、2種類の溶液が混合されると、2つの相補的DNAは結合して二重鎖DNAを形成する。
2.5 Mixing part 3
The mixing unit 3 mixes the solutions supplied from the first to fourth tanks T 1 to T 4 and the DNA supply unit 2. For example, when one type of solution is supplied from the first to fourth tanks T 1 to T 4 and one type of solution is supplied from the DNA supply unit 2, each solution contains complementary DNA. As such, the solution is selected. Thus, when two solutions are mixed, the two complementary DNAs combine to form double stranded DNA.

混合部3は、制御部1による制御を受けて、混合された溶液を第1ノズル5に供給する。これによって、第1ノズル5から混合溶液が基板Pの表面に供給される。   The mixing unit 3 supplies the mixed solution to the first nozzle 5 under the control of the control unit 1. As a result, the mixed solution is supplied from the first nozzle 5 to the surface of the substrate P.

また、混合部3は、DNA供給部2からのみ溶液が供給された場合には、供給された溶液をそのまま第1ノズル5を介して基板Pの表面に供給する。即ち、混合部3は、第1〜第4タンクT〜T及びDNA供給部2から供給される溶液を混合する機能と、DNA供給部2からの溶液をそのまま出力する機能とを有している。 Further, when the solution is supplied only from the DNA supply unit 2, the mixing unit 3 supplies the supplied solution as it is to the surface of the substrate P through the first nozzle 5. That is, the mixing unit 3 has a function of mixing the solutions supplied from the first to fourth tanks T 1 to T 4 and the DNA supply unit 2 and a function of outputting the solution from the DNA supply unit 2 as it is. ing.

2.6 回収部7
回収部7は、制御部1による制御を受けて、第1ノズル5から基板Pに供給された溶液を、第2ノズル6を用いて回収する。回収部7は、過熱などによって、回収した溶液中の二重鎖結合を解き、機能コンポーネントと一本鎖DNAとに分離し、それぞれを、対応する第1〜第4タンクT〜T及びDNA供給部2のタンクに戻す。なお、上記したようにDNA供給部2からのみ溶液が供給された場合には、回収部7は、回収した溶液をそのままDNA供給部2のタンクに戻す。
2.6 Collection unit 7
Under the control of the control unit 1, the recovery unit 7 recovers the solution supplied from the first nozzle 5 to the substrate P using the second nozzle 6. The recovery unit 7 breaks the double-stranded bond in the recovered solution by overheating or the like, and separates the functional component and the single-stranded DNA into the corresponding first to fourth tanks T 1 to T 4 and Return to the tank of the DNA supply unit 2. When the solution is supplied only from the DNA supply unit 2 as described above, the recovery unit 7 returns the recovered solution as it is to the tank of the DNA supply unit 2.

2.7 ステージ4、第1ノズル5、第2ノズル6
ステージ4、第1および第2ノズル5、6は、2次元的または3次元的に位置を変化させる機構(図示せず)を有しており、制御部1による制御を受けて、適宜、相対的位置を変更することができる。これによって、基板上の所定領域に溶液を供給し、基板上の所定領域から溶液を回収することができる。また、本組立装置は、基板Pを洗浄する手段(図示せず)を備えている。
2.7 Stage 4, first nozzle 5, second nozzle 6
The stage 4, the first and second nozzles 5, 6 have a mechanism (not shown) for changing the position two-dimensionally or three-dimensionally, and are appropriately controlled under the control of the control unit 1. The target position can be changed. As a result, the solution can be supplied to a predetermined region on the substrate, and the solution can be recovered from the predetermined region on the substrate. In addition, the assembling apparatus includes means (not shown) for cleaning the substrate P.

3 動作
次に、本組立装置の動作について説明する。
3 Operation Next, the operation of this assembling apparatus will be described.

3.1 動作の概要
本組立装置では、制御部1が、第1〜第4タンクT〜T及びDNA供給部2から、所定の溶液を適宜選択する処理を繰り返すことによって、基板P上に、複数の機能コンポーネントを所望のパターンで配置することができる。図2は、この処理を模式的に示している。
3.1 Outline of Operation In this assembling apparatus, the control unit 1 repeats the process of appropriately selecting a predetermined solution from the first to fourth tanks T 1 to T 4 and the DNA supply unit 2, so In addition, a plurality of functional components can be arranged in a desired pattern. FIG. 2 schematically shows this process.

図2では、4種類の2次元機能コンポーネントN〜Nが示されており、各種類の機能コンポーネントは、一方の表面に複数の球状のナノ粒子Mが配置され、異なるパターン(I字形、X字形、T字形、L字形)の光動波路が形成されている。多様な大きさの微粒子を様々な配列で並べた機能コンポーネントを用意することで、目的に応じた多様なシステムを構築できる。 In FIG. 2, four types of two-dimensional functional components N 1 to N 4 are shown. Each type of functional component has a plurality of spherical nanoparticles M arranged on one surface, and has different patterns (I-shaped, An X-shaped, T-shaped, and L-shaped optical waveguide is formed. By preparing functional components with various sizes of fine particles arranged in various arrangements, it is possible to construct various systems according to the purpose.

ここで、機能コンポーネントについて詳しく説明する。   Here, the functional component will be described in detail.

4種類の機能コンポーネントN〜Nは、各辺が異なる一本鎖DNAで修飾されており、上記したように、第1〜第4タンクT〜Tに貯蔵されている。ここで、機能コンポーネントの各辺は、凸部と凹部を有し、図3に示すように回転対称(回転角90度)な形状である。本実施形態では、各辺は、破線で示された正方形の1辺(長さL)を基準として、一方の端点から1辺の1/3の範囲(長さL/3)において三角形の凸部が形成され、他方の端点から1辺の1/3の範囲(長さL/3)において三角形の凹部が形成されている。 The four types of functional components N 1 to N 4 are modified with single-stranded DNA having different sides, and are stored in the first to fourth tanks T 1 to T 4 as described above. Here, each side of the functional component has a convex part and a concave part, and has a rotationally symmetric shape (rotation angle of 90 degrees) as shown in FIG. In the present embodiment, each side is a triangular convex in a range (length L / 3) that is 1/3 of one side from one end point with reference to one side (length L) of a square indicated by a broken line. Is formed, and a triangular recess is formed in a range (length L / 3) of 1/3 of one side from the other end point.

機能コンポーネントを、このような形状に形成している第1の理由は、2つの機能コンポーネントが結合されるとき、両方の機能コンポーネントの光動波路が形成された面同士が、1つの平面を形成するように結合されるようにするためである。即ち、表面(光動波路が形成された面)と裏面(光動波路が形成されていない面)とが隣接して結合されることを防止するためである。また、第2の理由は、機能コンポーネント同士がミスアライメントした場合(隙間が形成された状態で結合した場合)に、隙間なく結合された場合よりも結合エネルギーが少なくなる、すなわちポテンシャルエネルギーを増大させるためである。これによって、機能コンポーネントのアライメント精度が高くなり、セルフアライメントがより確実かつ正確になる。   The first reason for forming the functional component in such a shape is that when two functional components are combined, the surfaces on which the optical waveguides of both functional components are formed form one plane. This is so that they can be combined. That is, it is for preventing the front surface (surface on which the optical waveguide is formed) and the back surface (surface on which the optical waveguide is not formed) from being adjacently coupled. The second reason is that when functional components are misaligned (when coupled in a state where a gap is formed), the binding energy is smaller than when coupled without a gap, that is, the potential energy is increased. Because. This increases the alignment accuracy of the functional components and makes self-alignment more reliable and accurate.

図2に戻って説明を続ける。   Returning to FIG. 2, the description will be continued.

まず、後で詳述するように、予め基盤P上の所定領域を一本鎖DNAで修飾しておく。基板P上のこの一本鎖DNAに相補的なDNAを供給して二重鎖DNAにした後、配置させたい機能コンポーネントNを分散させた溶液を選択して、その4辺の表面を修飾している4種類の一本鎖DNAの相補的DNAのうち、基板とセルフアセンブルさせたい辺を修飾している一本鎖DNAの相補的DNAを分散させた溶液と混合させて(機能コンポーネントの1辺でのみ二重鎖DNAが形成される)、基板Pに供給することによって、二重鎖DNAの末端結合によって機能コンポーネントNの所望の辺が基板Pに結合する(図4参照)。二重鎖DNAの末端結合に関しては、例えば、Yasunobu Sato, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda; Detection of non-cross-linking interaction between DNA-modified gold nanoparticles and a DNA-modified flat gold surface using surface plasmon resonance imaging on a microchip, Colloids and Surfaces B 62(1), 71-76, 2008に記載されている。次に、基板P上から溶液を回収し、基板を洗浄した後、基板Pに結合した機能コンポーネントNに、次に機能コンポーネントを結合させたい辺を修飾している一本鎖DNAの相補的なDNAを分散させた溶液を供給して二重鎖DNAを形成する。また、機能コンポーネントNに結合させたい機能コンポーネントNを分散させた溶液を選択して、上記と同様の処理を行う。これによって、基板Pの上に機能コンポーネントNが所望の向きで結合され、その機能コンポーネントNに機能コンポーネントNの所望の辺が結合された状態となる。以降、同様の処理を繰り返すことによって、図2の右側に示したように、基板Pの上に機能コンポーネントN〜Nを組み立てることができる。なお、図2の左側には、基板Pに、順次、機能コンポーネントN〜Nが供給される様子を示している。なお、二重鎖DNAの末端結合を利用する代わりに、後述するようにリンカーを利用してもよい。 First, as will be described in detail later, a predetermined region on the substrate P is modified in advance with single-stranded DNA. After supplying a DNA complementary to this single-stranded DNA on the substrate P to make a double-stranded DNA, a solution in which the functional component N 1 to be arranged is dispersed is selected, and the surfaces of the four sides are modified. Of the four types of complementary DNAs of single-stranded DNA, the substrate is mixed with a solution in which complementary DNAs of single-stranded DNA whose sides to be self-assembled are modified are dispersed (functional component double-stranded DNA only in one side is formed), by supplying to the substrate P, the desired side of the functional component N 1 is attached to the substrate P by the end coupling of the duplex DNA (see Figure 4). For example, Yasunobu Sato, Kazuo Hosokawa, Mizuo Maeda; Detection of non-cross-linking interaction between DNA-modified gold nanoparticles and a DNA-modified flat gold surface using surface plasmon resonance imaging on a microchip, Colloids and Surfaces B 62 (1), 71-76, 2008. The solution was then recovered from the substrate P, after cleaning the substrate, the functional components N 1 attached to the substrate P, the complementary single-stranded DNA which modifies the sides to be then allowed to bind the functional components A double-stranded DNA is formed by supplying a solution in which DNA is dispersed. Further, a solution in which the functional component N 2 to be combined with the functional component N 1 is selected is selected, and the same processing as described above is performed. As a result, the functional component N 1 is coupled on the substrate P in a desired direction, and a desired side of the functional component N 2 is coupled to the functional component N 1 . Thereafter, by repeating the same processing, the functional components N 1 to N 4 can be assembled on the substrate P as shown on the right side of FIG. The left side of FIG. 2 shows a state in which the functional components N 1 to N 4 are sequentially supplied to the substrate P. Instead of using the double-stranded DNA end bond, a linker may be used as described later.

3.2 動作の詳細
次に、本組立装置を用いて機能コンポーネントを組み立てる方法について詳細に説明する。図5は、処理の順序を示すフローチャートであり、図6は、図5の各ステップを示す模式図である。
3.2 Details of Operation Next, a method for assembling a functional component using the assembling apparatus will be described in detail. FIG. 5 is a flowchart showing the order of processing, and FIG. 6 is a schematic diagram showing each step of FIG.

ここで、基板P上の組み立ての始点となる領域は、予め一本鎖DNA Dで修飾されているとする。また、4種類の機能コンポーネントN(ここでi=1〜4)の4つの側面Sij(ここでj=1〜4)は、それぞれ異なる一本鎖DNA Dijで修飾されているとする。そして、機能コンポーネントNは溶液に分散され、対応する第iタンクTに保管されているとする。機能コンポーネントNの修飾に用いたDNA Dijと相補的なDNA Dij’を生成し、それぞれ機能コンポーネントNとは別に、DNA供給部2の16個のタンクで保管されている。 Here, a region where the starting point of the assembly on the substrate P is assumed to be modified by the previously single-stranded DNA D P. Also, it is assumed that the four side surfaces S ij (where j = 1 to 4) of the four types of functional components N i (where i = 1 to 4) are modified with different single-stranded DNAs D ij , respectively. . The functional components N i is dispersed in a solution, and stored in the corresponding first i tank T i. Generate DNA D ij with complementary DNA D ij 'used in the modification of the functional components N i, apart from the respective functional components N i, it is stored in 16 tanks DNA supplying section 2.

また、これらの情報(即ち、DNA D、機能コンポーネントNと第1〜第4タンクT〜Tとの対応関係、側面Sijを修飾するDNA Dij、および、DNA Dijに対する相補的DNA Dij’に関する情報。以下、「初期情報」と記す)は、予め決定され、例えば制御部1の記録手段に記録されているとする。 Further, the information (i.e., DNA D P, functional components N i and correspondence between the first to fourth tank T 1 ~T 4, DNA D ij for modifying a side S ij, and complementary with respect to DNA D ij It is assumed that the information on the target DNA D ij ′ (hereinafter referred to as “initial information”) is determined in advance and is recorded in the recording means of the control unit 1, for example.

ステップS1において、初期設定を行う。即ち、制御部1(上記した「アセンブラ」に対応)は、目的とする組立設計図(例えば、部品が組み立てられた完成状態を示す構造図)から予め求められた、各部品を組み立てる順序に関する情報(以下、「順序情報」とも記す)を取得し、上記の初期情報を用いて、後述の各ステップにおいて使用されるべき、第1〜第4タンクT〜Tと、および、相補的DNA Dij’を分散させた溶液が保管されているDNA供給部2のタンクとを決定する。決定された情報(以下「決定情報」という)は、記録手段に記録される。なお、組立設計図から順序情報を求める処理を「コンパイル」といい、これを実行する手段を「コンパイラ」という。なお、組立設計図から順序情報を生成する処理(コンパイル)は、人が行うこともできるが、コンピュータを用いて自動的に実行することもできる。コンピュータを用いたコンパイルは、公知の情報処理手段を組み合わせて実現することができるので、説明を省略する。 In step S1, initialization is performed. That is, the control unit 1 (corresponding to the above-described “assembler”) obtains information related to the order of assembling each part, which is obtained in advance from a target assembly design drawing (for example, a structural diagram showing a completed state where the parts are assembled). (Hereinafter also referred to as “order information”), and using the initial information described above, the first to fourth tanks T 1 to T 4 and complementary DNA to be used in each step described later The tank of the DNA supply unit 2 in which the solution in which D ij ′ is dispersed is stored. The determined information (hereinafter referred to as “determined information”) is recorded in the recording means. The process for obtaining the order information from the assembly design drawing is called “compile”, and the means for executing this process is called “compiler”. In addition, although the process (compilation) which produces | generates order information from an assembly design drawing can be performed by a person, it can also be automatically performed using a computer. Since compiling using a computer can be realized by combining known information processing means, description thereof is omitted.

また、順序情報は、制御部1の記録手段に記録されていても、適宜外部から制御部1に入力されてもよい。順序情報は、例えば複数行のテキストデータで構成され、各行は、(1)2つの機能コンポーネントまたは基板Pおよび機能コンポーネントを指定する情報、(2)各機能コンポーネントの1辺を指定する情報、および、(3)2つの機能コンポーネントの結合/被結合関係の情報を含んでいる。   Further, the order information may be recorded in the recording unit of the control unit 1 or may be appropriately input to the control unit 1 from the outside. The order information is composed of, for example, a plurality of lines of text data, and each line includes (1) information specifying two functional components or a board P and a functional component, (2) information specifying one side of each functional component, and (3) information on the connection / combination relationship of two functional components.

例えば、図7に示すような構成(組立設計図)がコンパイルされることによって、次のような順序情報が得られる。ここでは、機能コンポーネントの各辺は、反時計回りに1〜4の数字が付されている。
第1行: P ← N11
第2行: N13 ← N21
第3行: N24 ← N33
ここで、矢印は2つの機能コンポーネントの結合/被結合関係を表し、矢印の先端側には既に組み立てられた機能コンポーネントの情報が配置され、矢印の元側にはこれから組み立てられる機能コンポーネントの情報が配置されている。
For example, the following order information is obtained by compiling the configuration (assembly design drawing) as shown in FIG. Here, each side of the functional component is numbered 1 to 4 counterclockwise.
1st line: P ← N 1 S 11
2nd line: N 1 S 13 ← N 2 S 21
Third line: N 2 S 24 ← N 3 S 33
Here, the arrow represents the connection / combination relationship of two functional components, information on the functional component already assembled is arranged on the tip side of the arrow, and information on the functional component to be assembled on the original side of the arrow. Has been placed.

第1行は、基板Pに対して、第1の機能コンポーネントNの第1の辺S11を結合させることを表す。第2行は、結合された第1の機能コンポーネントNの第3の辺S13に、第2の機能コンポーネントNの第1の辺S21を結合させることを表す。同様に、第3行は、結合された第2の機能コンポーネントNの第4の辺S24に、第3の機能コンポーネントNの第3の辺S33を結合させることを表す。これらの処理が、第1行から順に実行されると、図7に示したような構成を実現することができる。 The first row represents that the first side S 11 of the first functional component N 1 is coupled to the substrate P. The second row represents that the first side S 21 of the second functional component N 2 is coupled to the third side S 13 of the coupled first functional component N 1 . Similarly, the third row represents that the fourth side S 24 of the second functional component N 2 coupled, thereby coupling the third function third side S 33 components N 3. When these processes are executed in order from the first row, the configuration as shown in FIG. 7 can be realized.

従って、制御部1は、順序情報の各行と初期情報とを用いて、第1〜第4タンクT〜Tの中から、順序情報の各行で指定された機能コンポーネント(既に結合された機能コンポーネントと、これから結合される機能コンポーネントとがある)が保管されたタンクを決定する。また、制御部1は、順序情報の各行で指定された辺を修飾しているDNAに対する相補的DNAを決定し、それを分散させた溶液が保管されているDNA供給部2のタンクを決定する。なお、制御部1は、基板Pに関しては、基板Pの所定領域を修飾しているDNAに対する相補的DNAを決定し、それを分散させた溶液が保管されているDNA供給部2のタンクを決定する。 Therefore, the control unit 1 uses each row of the order information and the initial information to select the functional component (already combined function) specified in each row of the order information from the first to fourth tanks T 1 to T 4. Determine the tank in which the component and the functional component to be combined are stored). Further, the control unit 1 determines a complementary DNA to the DNA that modifies the side specified in each row of the order information, and determines a tank of the DNA supply unit 2 in which a solution in which the DNA is dispersed is stored. . The control unit 1 determines the complementary DNA to the DNA that modifies a predetermined region of the substrate P and determines the tank of the DNA supply unit 2 in which the solution in which the solution is dispersed is stored. To do.

図5の、本組立装置の動作の説明に戻る。   Returning to the explanation of the operation of the present assembly apparatus in FIG.

ステップS2において、対象部分にDNAをハイブリダイズさせる。対象部分とは、基板Pに供給される機能コンポーネントの結合対象となる部分、すなわち、上述した基板P上の所定領域や、基板P上に既に結合している機能コンポーネントの所定部分である。後述するように、ステップS2以降の処理は繰り返し行なわれる(図6参照)。   In step S2, DNA is hybridized to the target portion. The target portion is a portion to which a functional component supplied to the substrate P is to be combined, that is, a predetermined region on the substrate P described above or a predetermined portion of a functional component that is already combined on the substrate P. As will be described later, the processing after step S2 is repeated (see FIG. 6).

最初にステップS2が実行される場合には、対象部分は基板P上の所定領域である。従って、制御部1は、ステップS1で決定されたDNA供給部2のタンク(基板Pを修飾しているDNAに対する相補的DNAを分散させた溶液が保管されているタンク)から、所定量を混合部3に供給する。混合部3に供給された溶液は、第1ノズル5から基板P上に供給され、基板P上でハイブリダイズが起こる。   When step S2 is first executed, the target portion is a predetermined area on the substrate P. Therefore, the control unit 1 mixes a predetermined amount from the tank of the DNA supply unit 2 determined in step S1 (a tank in which a solution in which complementary DNA to DNA modifying the substrate P is dispersed is stored). Supply to part 3. The solution supplied to the mixing unit 3 is supplied from the first nozzle 5 onto the substrate P, and hybridization occurs on the substrate P.

また、2回目以降にステップS2が実行される場合には、通常、対象部分は既に結合された機能コンポーネントの1辺である。従って、制御部1は、ステップS1で決定されたDNA供給部2のタンク(結合された機能コンポーネントの1辺を修飾しているDNAに対する相補的DNAを分散させた溶液が保管されているタンク)から、所定量の液体を混合部3に供給する。混合部3に供給された溶液は、第1ノズル5から基板P上に供給され、基板P上でハイブリダイズが起こる。   When Step S2 is executed after the second time, the target portion is usually one side of the functional component that has already been combined. Therefore, the control unit 1 determines that the tank of the DNA supply unit 2 determined in step S1 (a tank in which a solution in which complementary DNA to DNA that modifies one side of the combined functional component is dispersed is stored) Then, a predetermined amount of liquid is supplied to the mixing unit 3. The solution supplied to the mixing unit 3 is supplied from the first nozzle 5 onto the substrate P, and hybridization occurs on the substrate P.

ステップS3において、第1〜第4タンクT〜Tのうちの一つから溶液を取り出し、取り出された溶液中の機能コンポーネントの1つの側面にDNAをハイブリダイズさせる(図6参照)。即ち、制御部1は、ステップ2の対象部分に結合させる機能コンポーネント(Nとする)を供給するためのタンク(ステップS1で決定された決定情報に含まれる)から、所定量を混合部3に供給する。また、制御部1は、機能コンポーネントNの、対象部分に結合させる1辺(Skmとする)を修飾しているDNAに対する相補的DNAを分散させた溶液が保管されているタンクから所定量を混合部3に供給する。混合部3に供給されたこれらの溶液は、混合されて、辺Skmでハイブリダイズが起こる。 In step S3, the solution from one of the first to fourth tank T 1 through T 4 is taken out, to hybridize the DNA on one side of the functional components in the retrieved solution (see FIG. 6). That is, the control unit 1 supplies a predetermined amount from the tank (included in the determination information determined in step S1) for supplying a functional component ( Nk ) to be coupled to the target part in step 2 to the mixing unit 3 To supply. In addition, the control unit 1 sends a predetermined amount from a tank in which a solution in which complementary DNA to DNA that modifies one side (referred to as S km ) to be bound to the target portion of the functional component N k is stored is stored. Is supplied to the mixing unit 3. These solutions supplied to the mixing unit 3 are mixed and hybridization occurs at the side S km .

ステップS4において、ステップS3で混合された溶液を、第1ノズル5を介して基板Pに供給する(図6参照)。これによって、基板P上で、二重鎖DNAの末端結合が生じる(図4参照)。即ち、対象部分を修飾している二重鎖DNAの末端と、混合溶液に含まれる機能コンポーネントの1辺を修飾している二重鎖DNAの末端とが結合し、混合溶液に含まれる機能コンポーネントが対象部分に結合される。   In step S4, the solution mixed in step S3 is supplied to the substrate P through the first nozzle 5 (see FIG. 6). Thereby, end bonding of double-stranded DNA occurs on the substrate P (see FIG. 4). That is, the end of the double-stranded DNA that modifies the target portion and the end of the double-stranded DNA that modifies one side of the functional component contained in the mixed solution are combined to form a functional component contained in the mixed solution. Is combined with the target part.

ステップS4で混合溶液を基板Pに供給してから所定時間が経過した後、ステップS5において、基板P上に残った機能コンポーネントを回収する。即ち、制御部1は、回収部7に、第2ノズル6を用いて基板P上の溶液を回収させる。回収部7は回収した溶液を熱処理し、ハイブリダイズされた二重鎖DNAを解き、機能コンポーネントと、ステップS3においてハイブリダイズさせた相補的DNAとに分離してそれぞれの保管タンクに戻す。戻すタンクの情報は、制御部1から回収部7に伝送される。二重鎖DNAは、低温では安定であるが、融解温度以上(例えば、約50〜80℃以上、塩基配列によって異なる)になると2本の一本鎖DNAに分解する。   After a predetermined time has elapsed since the mixed solution was supplied to the substrate P in step S4, the functional components remaining on the substrate P are recovered in step S5. That is, the control unit 1 causes the recovery unit 7 to recover the solution on the substrate P using the second nozzle 6. The recovery unit 7 heat-treats the recovered solution, releases the hybridized double-stranded DNA, separates the functional component and the complementary DNA hybridized in step S3, and returns them to the respective storage tanks. Information on the tank to be returned is transmitted from the control unit 1 to the collection unit 7. Double-stranded DNA is stable at low temperatures, but decomposes into two single-stranded DNAs when the temperature is higher than the melting temperature (for example, about 50 to 80 ° C. or more, depending on the base sequence).

ステップS6において、基板Pを洗浄する。例えば、洗浄液を貯蔵したタンクから混合部3に洗浄液を供給し、混合部3が洗浄液をそのまま第1ノズル5から基板Pに供給する。   In step S6, the substrate P is cleaned. For example, the cleaning liquid is supplied from the tank storing the cleaning liquid to the mixing unit 3, and the mixing unit 3 supplies the cleaning liquid as it is from the first nozzle 5 to the substrate P.

ステップS7において、制御部1は、ステップS1で得た順序情報によって指定される処理を全て完了したか否かを判断し、完了していなければステップS2に戻り、ステップS2〜S7の処理を繰り返す。図6は、2回繰り返されることを示している。   In step S7, the control unit 1 determines whether or not all the processes specified by the order information obtained in step S1 are completed. If not completed, the process returns to step S2 and repeats the processes in steps S2 to S7. . FIG. 6 shows that it is repeated twice.

以上によって、所定の組立設計図で指定される構成に、機能コンポーネントを組み立てることができる。なお、二重鎖DNAの末端結合を利用する代わりに、後述するようにリンカーを利用してもよい。   As described above, the functional components can be assembled in the configuration designated by the predetermined assembly design drawing. Instead of using the double-stranded DNA end bond, a linker may be used as described later.

3.5 その他
なお、上記の処理は一例に過ぎず、種々変更して実行することができる。例えば、上記では、結合させる2つの部位のそれぞれを修飾しているDNAをハイブリダイズする処理(ステップS2、S3)を順次行う場合を説明したが、一方の部位を修飾しているDNAを相補的DNAでハイブリダイズする処理(ステップS2)と、他方の部位を修飾しているDNAを相補的DNAでハイブリダイズさせる処理(ステプS3)とを並行して行ってもよい。末端結合は、反応速度が二重鎖結合に比して二桁以上速く、数分で完了する。従って、ハイブリダイズを順次行うよりも、並行して行うことによって全体の処理時間を短縮することができる。
3.5 Others The above processing is merely an example, and can be executed with various changes. For example, in the above description, the case where the process (steps S2 and S3) for sequentially hybridizing the DNAs that modify each of the two sites to be bound is performed is described. However, the DNA that modifies one site is complementary. The process of hybridizing with DNA (step S2) and the process of hybridizing the DNA modified at the other site with complementary DNA (step S3) may be performed in parallel. End bonding is completed in a matter of minutes, with a reaction rate that is two orders of magnitude faster than double chain bonding. Therefore, the overall processing time can be shortened by performing the hybridization in parallel rather than sequentially.

また、ステップS3およびステップS4において、ハイブリダイズされた機能コンポーネント同士の結合(以下「自己結合」と記す)も生じるので、組み立てに寄与できる機能コンポーネント数が減少する。これに対しては、溶液中の機能コンポーネント数を十分多くしておくことにより、目的とする部位同士の結合を行うことが可能である。自己結合した機能コンポーネントは、回収して熱処理をすることにより再利用可能である。   Further, in step S3 and step S4, the hybridized functional components are also coupled to each other (hereinafter referred to as “self coupling”), so that the number of functional components that can contribute to the assembly is reduced. On the other hand, it is possible to bond the target sites by sufficiently increasing the number of functional components in the solution. Self-coupled functional components can be recovered and reused by heat treatment.

また、図1に示した構成では、混合部3を備え、タンクから供給される複数の溶液を混合した後、基板に供給する場合を説明したが、混合部を備えていなくてもよい。その場合には、例えば、各タンクの溶液を直接基板Pに供給し、基板P上で混合すればよい。   In the configuration shown in FIG. 1, the case where the mixing unit 3 is provided and a plurality of solutions supplied from the tank are mixed and then supplied to the substrate has been described. However, the mixing unit may not be provided. In that case, for example, the solution in each tank may be supplied directly to the substrate P and mixed on the substrate P.

また、図1に示した構成では、部品(機能コンポーネント)を拡散させた溶液を貯蔵する4つのタンクを備える場合を説明したが、これに限定されない。即ち、機能コンポーネントの種類は2種類以上であればよく、対応する数のタンクを備えて構成することができる。   In the configuration illustrated in FIG. 1, the case where the four tanks for storing the solution in which the components (functional components) are diffused is described, but the configuration is not limited thereto. That is, the number of functional components may be two or more, and it can be configured with a corresponding number of tanks.

また、上記した自己結合を抑制するには、基板を、二重鎖DNAの融解温度より低い温度に冷却する手段、および溶液を二重鎖DNAの融解温度より高い温度に過熱する手段を備えることが有効である。溶液が表面に付着した基板を冷却すると、基板表面には温度境界層と呼ばれる温度が基板温度から溶液温度に変化する薄い層が形成される。基板上のDNAおよび基板の近傍に位置するコンポーネントのDNAは、融解温度より低い温度環境にあるため、相補的DNAと結合して安定して二重鎖DNAを形成している。従って、末端結合も安定して維持される。一方、温度境界層より外側(基板から離れる方向)の溶液内の温度を、DNAの融解温度より高く設定しておけば、基板から離れて位置するコンポーネントのDNAは、安定して二重鎖DNAを維持することができない。従って、末端結合も安定して起り得ないので、コンポーネント同士の自己結合を防止できる。   In addition, in order to suppress the above self-bonding, a means for cooling the substrate to a temperature lower than the melting temperature of the double-stranded DNA and a means for heating the solution to a temperature higher than the melting temperature of the double-stranded DNA are provided. Is effective. When the substrate on which the solution adheres is cooled, a thin layer in which the temperature called a temperature boundary layer changes from the substrate temperature to the solution temperature is formed on the substrate surface. Since the DNA on the substrate and the DNA of the component located in the vicinity of the substrate are in a temperature environment lower than the melting temperature, the DNA is stably combined with complementary DNA to form double-stranded DNA. Therefore, the end bond is also stably maintained. On the other hand, if the temperature in the solution outside the temperature boundary layer (in the direction away from the substrate) is set higher than the melting temperature of DNA, the DNA of the component located away from the substrate is stably double-stranded DNA. Can't keep up. Accordingly, since end bonding cannot occur stably, self-bonding between components can be prevented.

また、基板表面の所定領域や、機能コンポーネントの側壁を選択的に異なるDNAで修飾するには、種々の方法が可能である。一例として、半導体プロセスを利用することができる。図8は、表面が5μm×5μm、厚さ2μmのシリコン製マイクロコンポーネントを配置し、コンポーネントの表面をレジストポリマでマスクして、斜め方向から金(Au)を蒸着して、コンポーネントの側壁を選択的に金コートする方法を例示している。金コートされた面には、末端をチオール修飾したDNAを容易に固定できる。蒸着する金属は金に限定されず、DNAを容易に固定できる金属であればよく、錫(Sn)などでもよい。また、コンポーネントの側面全体に、光照射することによって脱離する保護基をあらかじめ付着させておき、所定の側面を光照射してその側面の保護基を脱離させて、その側面にDNAを固定することもできる。セラミック製のコンポーネントの場合には、無電解メッキによって表面に金属を付着させることができる。   Various methods can be used to selectively modify a predetermined region of the substrate surface and the side wall of the functional component with different DNA. As an example, a semiconductor process can be used. Figure 8 shows the placement of silicon microcomponents with a surface of 5 μm x 5 μm and a thickness of 2 μm, masking the surface of the component with resist polymer, and depositing gold (Au) from an oblique direction to select the side walls of the component An example of a method for gold coating is shown. On the gold-coated surface, DNA having thiol-modified ends can be easily fixed. The metal to be deposited is not limited to gold and may be any metal that can easily fix DNA, and may be tin (Sn) or the like. In addition, a protecting group that can be removed by light irradiation is attached to the entire side surface of the component in advance, and a predetermined side surface is irradiated with light to remove the protecting group on the side surface, thereby immobilizing DNA on the side surface. You can also In the case of ceramic components, the metal can be deposited on the surface by electroless plating.

上記では、結合手段として二重鎖DNAの末端結合を利用して、基板上に部品(機能コンポーネント)を組み立てる場合を説明したが、別の結合手段を用いてもよい。例えば、リンカーを用いることができる。ここで、リンカーとは、結合させたい2つの部位に修飾された2種類の一本鎖DNAのそれぞれに相補的な一本鎖DNAを有している微粒子や、これらを側鎖として持つポリマーを意味する。リンカーを使用する場合には、例えば、図1においてDNA供給部2の代わりに、リンカーを分散させた複数の溶液を保管するタンクを備え、基板の所定領域または既に基板上に組み立てられた部品の1辺を修飾しているDNAの相補的DNAと、結合させたい部品を修飾しているDNAの相補的DNAとを有するリンカーを分散させた溶液を保管しているタンクから、所定量の溶液を取り出し、基板に供給すればよい。これによって、リンカーの一方のDNAと、基板の所定領域または既に基板上に組み立てられた部品の1辺を修飾しているDNAとがハイブリダイズし、リンカーの他方のDNAと、結合させたい部品の1辺を修飾しているDNAとがハイブリダイズし、結合させたい部品が、基板の所定領域または既に基板上に組み立てられた部品に結合される。なお、目標の組立設計図によっては、部品の側面を修飾するDNAの種類と、基板上を修飾するDNAと、リンカーが有する2つのDNAとを適切に決定すれば、複数種類の部品と複数種類のリンカーとを同時に、基板上に供給することもできる。   In the above description, the case where a component (functional component) is assembled on a substrate using the end bonding of double-stranded DNA as the bonding means has been described. However, another bonding means may be used. For example, a linker can be used. Here, the linker is a fine particle having single-stranded DNA complementary to each of two types of single-stranded DNA modified at two sites to be bonded, or a polymer having these as side chains. means. In the case of using a linker, for example, instead of the DNA supply unit 2 in FIG. 1, a tank for storing a plurality of solutions in which the linker is dispersed is provided, and a predetermined region of the substrate or a component already assembled on the substrate is provided. A predetermined amount of solution is removed from a tank storing a solution in which a linker having complementary DNA of DNA that is modified on one side and complementary DNA of DNA that is modifying a part to be bound is dispersed. What is necessary is just to take out and supply to a board | substrate. As a result, one DNA of the linker is hybridized with a DNA modified on a predetermined region of the substrate or one side of the component already assembled on the substrate, and the other DNA of the linker is bonded to the component to be bonded. The DNA to which one side is modified is hybridized, and the component to be bonded is bonded to a predetermined region of the substrate or a component already assembled on the substrate. Depending on the target assembly design drawing, if the type of DNA that modifies the side of the component, the DNA that modifies the substrate, and the two DNAs of the linker are appropriately determined, multiple types of components and multiple types These linkers can be simultaneously supplied onto the substrate.

また、二重鎖DNAの末端結合は、高温にすると二重鎖結合が切れるため末端結合を維持できない。従って、融解温度よりも低い温度環境で、組み立てられた構造物を使用することが望ましい。一方、高温で使用することが要求される場合には、全てのコンポーネントの組み立てが終わった後に、末端結合および二重鎖結合を安定的に固定させること、あるいは末端結合とは別の手段で、末端結合が切れてもコンポーネントの結合を安定に維持させることが望ましい。例えば、末端結合および二重鎖結合の固定には、例えばソラレンを用いた光架橋法を利用することができる。また、多層配線と貫通配線とを形成した基板上に低融点金属のバンプ構造を形成し、コンポーネントにも貫通配線と、基板と接触する裏面側に低融点金属のバンプ構造とを形成しておき、全てのアセンブルが終了した最終段階で、基板全体を加熱してバンプを溶融させ、これによってコンポーネントを基板に固定することも可能である。低融点金属バンプは機能コンポーネントの固定と同時に、機能コンポーネントへの電力供給や、信号の入出力のための接続にも利用できる。   Further, the end bond of the double-stranded DNA cannot be maintained because the double-stranded bond is broken at a high temperature. Therefore, it is desirable to use the assembled structure in a temperature environment below the melting temperature. On the other hand, when it is required to use at high temperature, after all the components are assembled, it is possible to stably fix the end bond and the double chain bond, or by means other than the end bond, It is desirable to maintain a stable component bond even if the end bond is broken. For example, a photocrosslinking method using, for example, psoralen can be used for fixing the terminal bond and the double chain bond. In addition, a low melting point metal bump structure is formed on a substrate on which a multilayer wiring and a through wiring are formed, and a through wiring and a low melting point metal bump structure are formed on the back side of the component in contact with the substrate. It is also possible to heat the entire substrate and melt the bumps at the final stage when all the assembly is completed, thereby fixing the component to the substrate. The low melting point metal bumps can be used not only for fixing the functional components but also for supplying power to the functional components and connecting signals for input and output.

コンポーネントの材料は、特に限定されず、例えばシリコン、セラミック、有機物質など種々の材料を用いることができる。   The material of the component is not particularly limited, and various materials such as silicon, ceramics, and organic substances can be used.

また、1つの基板に対して、上記した一連の処理を、複数並行して行ってもよい。例えば、基板が大面積である場合や、基板上の各サイトで異なる構成に機能コンポーネント部品を組み立てる場合などには、作業効率が上がるので有効である。リンカーを使用する場合には、結合させたい辺を修飾している一本鎖DNAに対して、リンカーの両端のDNAを決定する。従って、異なる複数のリンカーを使用すれば、同時に、異なる領域(辺を含む)に異なる辺を結合させることが可能である。末端結合の場合には選択性がなく、異なる領域に異なる辺を同時に結合させることはできないので、この点はリンカーを使用することの利点である。   A plurality of the above-described series of processes may be performed in parallel on one substrate. For example, when the board has a large area or when functional component parts are assembled in different configurations at each site on the board, it is effective because work efficiency is increased. When a linker is used, the DNA at both ends of the linker is determined with respect to the single-stranded DNA whose side to be bonded is modified. Therefore, if a plurality of different linkers are used, it is possible to simultaneously bond different sides to different regions (including sides). This is an advantage of using a linker, since there is no selectivity in the case of end bonding and different sides cannot be bonded simultaneously to different regions.

また、複数の部品を予め結合させた後、基板の所定領域に結合させることもできる。但し、複数の部品が結合した状態では、質量および体積が大きくなるので、溶液中での活動性が低減し、さらなる結合が起こり難くなる。従って、予め部品同士を結合させる場合には、活動性が低下しない程度の数に、結合させる部品数を制限することが望ましい。   Further, after a plurality of parts are bonded in advance, they can be bonded to a predetermined region of the substrate. However, in a state where a plurality of parts are coupled, the mass and volume increase, so that the activity in the solution is reduced, and further coupling is difficult to occur. Therefore, when parts are joined in advance, it is desirable to limit the number of parts to be joined to a number that does not reduce the activity.

また、組立設計図が複雑である場合や、組み立てが進むにつれて、目的とする機能コンポーネント以外でも、結合が生じることがあり得る。例えば、既に2つの機能コンポーネント(Nとする)が組み立てられ、どちらの機能コンポーネントNも同じ辺(S11とする)が開放されていた場合、2つ目の機能コンポーネントNの辺S11にのみ、別の機能コンポーネント(Nとする)を結合させることはできない。これは、辺S11を修飾しているDNAの相補的DNAを分散させた溶液が供給されると、2つの機能コンポーネントNの辺S11でハイブリダイズが起るので、次に、供給される機能コンポーネントN(1辺がハイブリダイズされている)を分散させた溶液が供給されると、機能コンポーネントNは、2つの機能コンポーネントNの辺S11に結合するからである。これを回避するには、結合不要の側面を終端するためのHALTブロックを用意しておき、組立の途中で必要に応じてHALTブロックを供給することで、以後の反応を抑制することが可能である。上記の例では、1つ目の機能コンポーネントNが結合された状態で、その辺S11にHALTブロックを結合させておけばよい。HALTブロックは、例えば、機能コンポーネントと同じ形状に、1つの側面のみをDNAで修飾して作製できる。 In addition, when the assembly design drawing is complicated or as the assembly progresses, coupling may occur other than the intended functional component. For example, when two functional components (N 1 ) are already assembled and both functional components N 1 have the same side (S 11 ) open, the side S of the second functional component N 1 11 only, it can not be bound to another functional component (a N 2). This is because when the solution obtained by dispersing complementary DNA of a DNA modifying the sides S 11 is supplied, since hybridizing occurs in two functional components N 1 side S 11, then, is supplied This is because the functional component N 2 is coupled to the side S 11 of the two functional components N 1 when the solution in which the functional component N 2 (one side is hybridized) is supplied. To avoid this, prepare a HALT block to terminate the side that does not need to be connected, and supply the HALT block as needed during the assembly process to suppress subsequent reactions. is there. In the above example, with the first functional component N 1 is coupled, it is sufficient to bind the HALT block to the sides S 11. The HALT block can be produced, for example, by modifying only one side with DNA into the same shape as the functional component.

DNAの長さ(繋がっている塩基数)は、組み立てるコンポーネントの種類数、および、1つのコンポーネントの辺の数に応じて、適宜決定すればよい。例えば、2つの塩基(A、G、C又はT)を繋げる場合、4×4=16種類の一本鎖DNAを形成することができる。従って、各々4つの辺を持つ、2種類のコンポーネントの全ての辺を、異なる一本鎖DNAで修飾し(8種類必要)、且つ、それぞれの相補的DNA(8種類必要)を提供することができる。しかし、その場合でも、相補的DNAと、安定した二重鎖DNAを形成するためには、数塩基〜数十塩基程度の長さの一本鎖DNA、例えば、4塩基配列、9塩基配列、21塩基配列、30塩基配列などを使用してコンポーネントを修飾することが望ましい。なお、1つの部品の各辺を修飾するDNAは全て同じ長さでなくてもよく、それぞれに対応する相補的DNA(対応する辺を修飾するDNAと長さが等しい)を準備すればよい。   The length of DNA (the number of bases connected) may be appropriately determined according to the number of types of components to be assembled and the number of sides of one component. For example, when two bases (A, G, C, or T) are connected, 4 × 4 = 16 types of single-stranded DNA can be formed. Therefore, it is possible to modify all sides of two kinds of components each having four sides with different single-stranded DNAs (require 8 types) and provide their respective complementary DNAs (require 8 types). it can. However, even in that case, in order to form a stable double-stranded DNA with complementary DNA, a single-stranded DNA having a length of several bases to several tens of bases, for example, a 4 base sequence, a 9 base sequence, It is desirable to modify the component using a 21-base sequence, a 30-base sequence, or the like. It should be noted that the DNAs that modify each side of one part need not all have the same length, and complementary DNAs corresponding to the respective DNAs (the lengths of which are the same as the DNAs that modify the corresponding side) may be prepared.

また、機能コンポーネントは、上記した形状に限定されず、平面上に配置され得る三角形以上の多角形であればよい。さらには、結合部は機能コンポーネント間の機能を損なうような十分な結合が得られないほど大きな隙間が形成されない限り、若干の隙間が形成される形状であってもよい。   In addition, the functional component is not limited to the above-described shape, and may be a polygon that is not less than a triangle that can be arranged on a plane. Furthermore, the coupling portion may have a shape in which a slight gap is formed as long as the gap is not so large that a sufficient coupling that impairs the function between the functional components cannot be obtained.

また、機能コンポーネントの形状はすべて同一である必要はなく、例えば概略正方形と概略長方形の2種類の機能コンポーネント形状が混在しても構わない。   Also, the shapes of the functional components do not have to be the same. For example, two types of functional component shapes of a general square and a general rectangle may be mixed.

機能コンポーネントの1辺の形状は、図3の形状に限定されない。1つのコンポーネントNが別のコンポーネントNに結合される場合に、コンポーネントNに対して、コンポーネントNの1つの面とその裏面とが任意に結合されることが無いような形状であればよい。例えば、1つの辺において、一方の端点からの所定領域に第1の凹凸形状を有し、他方の端点からの所定領域に、第1の凹凸形状と嵌合する第2の凹凸形状を有していてもよい。 The shape of one side of the functional component is not limited to the shape of FIG. There if one component N i is coupled to another component N j, for the component N i, in one surface shaped as it is no and the back surface is optionally coupled components N j That's fine. For example, on one side, the first uneven shape is formed in a predetermined region from one end point, and the second uneven shape is fitted to the first uneven shape in the predetermined region from the other end point. It may be.

また、機能コンポーネントは、上記で主として説明した2次元形状とみなせる薄板状に限定されず、3次元形状であってもよい。その場合にも、2次元コンポーネントについて上記で説明したように、3次元コンポーネントを構成する全ての面を異なるDNAで修飾し、それぞれの相補的DNAを準備すればよい。   Further, the functional component is not limited to the thin plate shape that can be regarded as the two-dimensional shape mainly described above, and may be a three-dimensional shape. Even in that case, as described above with respect to the two-dimensional component, all the surfaces constituting the three-dimensional component may be modified with different DNAs to prepare respective complementary DNAs.

本発明の実施の形態に係る塩基配列を用いた部品組立装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the components assembly apparatus using the base sequence which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る塩基配列を用いた部品の組み立て状況を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the assembly condition of the components using the base sequence which concerns on embodiment of this invention. 機能コンポーネントの形状の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the shape of a functional component. 二重鎖DNAの末端結合を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the terminal coupling | bonding of double stranded DNA. 本組立装置を用いて機能コンポーネントを組み立てる方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of assembling a functional component using this assembly apparatus. 図5のフローチャートに対応する模式図である。It is a schematic diagram corresponding to the flowchart of FIG. 組立設計図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an assembly design drawing. コンポーネントの所定の辺に、一本鎖DNAを固定するための金属を付着させる方法の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the method of making the metal for fixing single stranded DNA adhere to the predetermined | prescribed edge of a component.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御部
2 DNA供給部
3 混合部
4 ステージ
5、6 第1〜第2ノズル
7 回収部
〜B 第1〜第4弁
〜N 機能コンポーネント
M ナノ粒子
〜T 第1〜第4タンク
P 基板
1 control unit 2 DNA supplying section 3 the mixing unit 4 stages 5 and 6 the first and second nozzles 7 recovery unit B 1 .about.B 4 first to fourth valve N 1 to N 4 functional component M nanoparticles T 1 through T 4 1st to 4th tank P substrate

Claims (13)

複数の部品が組み立てられた状態を表す設計図から求められた、複数部品及び2種類以上の一本鎖塩基配列よりなる結合手段を供給する順序に関する情報に基づいて、
一本鎖塩基配列で修飾され、且つ前記部品を結合させる対象物に、一本鎖塩基配列で修飾された前記部品及び前記結合手段を、順次供給し、
前記対象物を修飾する一本鎖塩基配列と、前記部品を修飾する一本鎖塩基配列とに、前記結合手段をそれぞれハイブリダイズさせることにより、前記対象物と前記部品および前記部品同士を相互に時系列的に結合させることを特徴とする部品組立方法。
Based on the information regarding the order of supplying the binding means consisting of a plurality of parts and two or more types of single-stranded base sequences, obtained from a design drawing representing a state in which a plurality of parts are assembled,
Sequentially supplying the component modified with a single-stranded base sequence and the binding means to an object to which the component is coupled with the single-stranded base sequence,
By hybridizing the binding means to a single-stranded base sequence that modifies the object and a single-stranded base sequence that modifies the part, the object, the part, and the parts are mutually connected. A component assembling method characterized by combining them in time series.
制御部と、2つ以上の部品供給タンクと、2つ以上の塩基配列供給タンクとを備え、
前記部品供給タンクが、分散させた部品を含む複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記塩基配列供給タンクが、第3の一本鎖塩基配列を分散させた複数の第2溶液を有し、
異なる前記第2溶液にそれぞれ含まれる第3の一本鎖塩基配列が異なり、
前記制御部からの指令に基づいて、前記塩基配列供給タンクから異なる2つの前記第2溶液を選択して前記対象物上に供給し、
前記制御部からの指令に基づいて、前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して前記対象物上に供給し、
前記対象物上に供給される異なる2つの前記第2溶液の一方に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記対象物上に供給される異なる2つの前記第2溶液の他方に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記対象物上に供給される前記第1溶液に含まれる前記部品を修飾している前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴とする部品組立装置。
A control unit, two or more parts supply tanks, and two or more base sequence supply tanks,
The component supply tank has a plurality of first solutions containing dispersed components;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The base sequence supply tank has a plurality of second solutions in which a third single-stranded base sequence is dispersed;
The third single-stranded base sequence contained in each of the different second solutions is different,
Based on the command from the control unit, the two different second solutions are selected from the base sequence supply tank and supplied onto the object,
Based on a command from the control unit, one of the first solutions is selected from the component supply tank and supplied onto the object,
Complementary single-stranded base in which the third single-stranded base sequence contained in one of the two different second solutions supplied on the object hybridizes with the second single-stranded base sequence An array,
The third single-stranded base sequence included in the other of the two different second solutions supplied onto the object modifies the part included in the first solution supplied onto the object. A component assembling apparatus, wherein the component assembling apparatus is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with the first single-stranded base sequence.
制御部と、2つ以上の部品供給タンクと、2つ以上のリンカー供給タンクとを備え、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ分散させた前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記リンカー供給タンクが、リンカーを分散させた複数の第2溶液を有し、
前記リンカーが、2種類の第3の一本鎖塩基配列を有し、
前記制御部からの指令に基づき、前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して対象物に供給し、
前記制御部からの指令に基づき、前記リンカー供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して前記対象物に供給し、
前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の一方が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の他方が、前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴とする部品組立装置。
A control unit, two or more component supply tanks, and two or more linker supply tanks,
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts dispersed in different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The linker supply tank has a plurality of second solutions in which a linker is dispersed;
The linker has two types of third single-stranded base sequences;
Based on a command from the control unit, one of the first solutions is selected from the component supply tank and supplied to an object,
Based on a command from the control unit, one second solution is selected from the linker supply tank and supplied to the object,
One of the two types of the third single-stranded base sequence of the second single-stranded base sequence possessed by the linker contained in the second solution supplied to the object is a complementary single that hybridizes with the second single-stranded base sequence. Strand base sequence,
The other of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker included in the second solution supplied to the object is the first included in the first solution supplied to the object. A component assembling apparatus characterized by being a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with a single-stranded base sequence.
前記部品を構成する複数の面を修飾する前記第1の一本鎖塩基配列が、相互に異なることを特徴とする請求項2又は3に記載の部品組立装置。   The component assembling apparatus according to claim 2 or 3, wherein the first single-stranded base sequences for modifying a plurality of surfaces constituting the component are different from each other. 前記部品が、板状であり且つ3つ以上の側面を有し、
前記側面の各々が、長手方向の一方の領域に少なくとも1つの第1の凹凸部を有し、他方の領域に少なくとも1つの第2の凹凸部を有し、
1つの前記部品の前記側面の前記一方の領域に形成された前記少なくとも1つの第1の凹凸部と、別の前記部品の前記側面の前記他方の領域に形成された前記少なくとも1つの第2の凹凸部とが嵌合し得ることを特徴とする請求項2又は3に記載の部品組立装置。
The component is plate-shaped and has three or more side surfaces;
Each of the side surfaces has at least one first uneven portion in one region in the longitudinal direction, and has at least one second uneven portion in the other region,
The at least one first concavo-convex portion formed in the one region of the side surface of one part and the at least one second portion formed in the other region of the side surface of another part. 4. The component assembling apparatus according to claim 2, wherein the uneven portion can be fitted.
さらに加熱手段と冷却手段を備え、
前記部品を結合させる前記対象物の表面およびその表面近傍の溶液温度を、前記冷却手段によって二重鎖塩基配列の融解温度よりも低い温度に冷却し、
溶液の温度を前記加熱手段によって二重鎖塩基配列の融解温度より高い温度に加熱することを特徴とする請求項2又は3に記載の部品組立装置。
Furthermore, a heating means and a cooling means are provided,
The surface of the object to which the component is bonded and the solution temperature near the surface are cooled to a temperature lower than the melting temperature of the double-stranded base sequence by the cooling means,
The component assembly apparatus according to claim 2 or 3, wherein the temperature of the solution is heated to a temperature higher than the melting temperature of the double-stranded base sequence by the heating means.
結合された前記対象物と前記部品とをさらに結合する手段として、光架橋又は溶融金属バンプを使用することを特徴とする請求項2又は3に記載の部品組立装置。   4. The component assembling apparatus according to claim 2, wherein a photocrosslinking or a molten metal bump is used as means for further coupling the object to be bonded and the component. 部品供給タンクと塩基配列供給タンクとを備えた装置を用いた部品組立方法であり、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記塩基配列供給タンクが、第3の一本鎖塩基配列を分散させた複数の第2溶液を有し、
異なる前記第2溶液にそれぞれ含まれる第3の一本鎖塩基配列が異なり、
前記塩基配列供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して対象物に供給する第1ステップと、
前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択し、且つ、前記塩基配列供給タンクから1つの前記第2溶液を選択し、これらの第1溶液および第2溶液を混合した後に前記対象物に供給するか前記対象物上で混合する第2ステップとを含み、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれる前記第3の一本鎖塩基配列が、前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴とする部品組立方法。
A component assembly method using an apparatus having a component supply tank and a base sequence supply tank,
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The base sequence supply tank has a plurality of second solutions in which a third single-stranded base sequence is dispersed;
The third single-stranded base sequence contained in each of the different second solutions is different,
A first step of selecting one second solution from the base sequence supply tank and supplying the second solution to an object;
One of the first solutions is selected from the component supply tank, and one of the second solutions is selected from the base sequence supply tank. After mixing the first solution and the second solution, the object is added to the object. Supplying or mixing on said object, and
Complementary single-stranded base sequence in which the third single-stranded base sequence contained in the second solution supplied to the object in the first step hybridizes with the second single-stranded base sequence And
The third single-stranded base sequence included in the second solution supplied to the object in the second step is included in the first solution supplied to the object in the second step. A component assembling method, which is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with a first single-stranded base sequence.
部品供給タンクとリンカー供給タンクとを備えた装置を用いた部品組立方法であり、
前記部品供給タンクが、部品を分散させた複数の第1溶液を有し、
異なる前記第1溶液にそれぞれ含まれる前記部品が異なり、
前記部品の少なくとも1つの面が、第1の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記対象物が、第2の一本鎖塩基配列で修飾され、
前記リンカー供給タンクが、リンカーを分散させた複数の第2溶液を有し、
前記リンカーが、2種類の第3の一本鎖塩基配列を有し、
前記部品供給タンクから1つの前記第1溶液を選択して対象物に供給する第1ステップと、
前記リンカー供給タンクから1つの前記第2溶液を選択して前記対象物に供給する第2ステップとを含み、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の一方が、前記第2の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であり、
前記第1ステップにおいて前記対象物に供給される前記第2溶液に含まれるリンカーが有する2種類の前記第3の一本鎖塩基配列の他方が、前記第2ステップにおいて前記対象物に供給される前記第1溶液に含まれる前記第1の一本鎖塩基配列とハイブリダイズする相補的一本鎖塩基配列であることを特徴とする部品組立方法。
A component assembly method using an apparatus including a component supply tank and a linker supply tank,
The component supply tank has a plurality of first solutions in which components are dispersed;
The parts contained in the different first solutions are different,
At least one surface of the component is modified with a first single-stranded base sequence;
The object is modified with a second single-stranded base sequence;
The linker supply tank has a plurality of second solutions in which a linker is dispersed;
The linker has two types of third single-stranded base sequences;
A first step of selecting one of the first solutions from the component supply tank and supplying the first solution to an object;
A second step of selecting one second solution from the linker supply tank and supplying it to the object,
One of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker included in the second solution supplied to the object in the first step hybridizes with the second single-stranded base sequence. A complementary single-stranded base sequence
The other of the two types of the third single-stranded base sequences of the third kind of the linker contained in the second solution supplied to the object in the first step is supplied to the object in the second step. A component assembling method, wherein the component assembly is a complementary single-stranded base sequence that hybridizes with the first single-stranded base sequence contained in the first solution.
前記部品を構成する複数の面を修飾する前記第1の一本鎖塩基配列が、相互に異なることを特徴とする請求項8又は9に記載の部品組立方法。   The component assembly method according to claim 8 or 9, wherein the first single-stranded base sequences for modifying a plurality of surfaces constituting the component are different from each other. 前記部品が、板状であり且つ3つ以上の側面を有し、
前記側面の各々が、長手方向の一方の領域に少なくとも1つの第1の凹凸部を有し、他方の領域に少なくとも1つの第2の凹凸部を有し、
1つの前記部品の前記側面の前記一方の領域に形成された前記少なくとも1つの前記第1の凹凸部と、別の前記部品の前記側面の前記他方の領域に形成された前記少なくとも1つの前記第2の凹凸部とが嵌合し得ることを特徴とする請求項8又は9に記載の部品組立方法。
The component is plate-shaped and has three or more side surfaces;
Each of the side surfaces has at least one first uneven portion in one region in the longitudinal direction, and has at least one second uneven portion in the other region,
The at least one first concavo-convex portion formed in the one region of the side surface of one of the parts, and the at least one of the at least one first portion formed in the other region of the side surface of another part. The component assembling method according to claim 8 or 9, wherein the two uneven portions can be fitted.
前記部品を結合させる前記対象物の表面を冷却し、二重鎖塩基配列の融解温度よりも低い温度にし,前記部品が分散された溶液を加熱し,二重鎖塩基配列の融解温度よりも高い温度にする第3ステップを、前記第1ステップの前にさらに含むことを特徴とする請求項8又は9に記載の部品組立方法。   The surface of the object to which the parts are bonded is cooled to a temperature lower than the melting temperature of the double-stranded base sequence, the solution in which the parts are dispersed is heated, and the melting temperature of the double-stranded base sequence is higher. The component assembling method according to claim 8, further comprising a third step of setting the temperature before the first step. 光架橋又は溶融金属バンプを使用して、結合された前記対象物と前記部品とをさらに結合させる第5ステップを特徴とする請求項8又は9に記載の部品組立方法。   10. The component assembling method according to claim 8, further comprising a fifth step of further bonding the bonded object and the component using photocrosslinking or molten metal bumps. 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014168831A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Institute Of Physical & Chemical Research Coil using polynucleotide and method for producing the same
JPWO2019054508A1 (en) * 2017-09-15 2020-04-16 旭化成株式会社 Metal particle annular structure, insulating material-coated metal particle annular structure, and composition
US11352504B2 (en) 2017-09-15 2022-06-07 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Metal particle annular structure, insulator-coated metal particle annular structure, and composition

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