石墨烯栅格、石墨烯栅格的制造方法、结构分析对象物质的结构分析方法

本发明涉及石墨烯栅格、石墨烯栅格的制造方法、结构分析对象物质的结构分析方法。

背景技术：

1、冷冻电子显微镜用于蛋白质等物质的结构分析(专利文献1等)。

2、在基于冷冻电子显微镜的结构分析对象物质(例如蛋白质)的结构分析中，为了捕捉结构分析对象物质，使用由石墨烯或无定形碳构成且贴附有支撑膜的碳栅格。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2005-250721号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但是，在用碳栅格捕捉蛋白质等结构分析对象物质的情况下，有可能在碳栅格上发生结构分析对象物质的不均匀分布(局部化)、取向性的偏差等，或者无法捕捉足够数量的结构分析对象物质，从而对结构分析造成障碍。另外，有时难以以高分辨率进行结构分析对象物质的结构分析。

3、因此，本发明的目的在于，提供一种石墨烯栅格、石墨烯栅格的制造方法、结构分析对象物质，例如，在基于冷冻电子显微镜的结构分析等中，能够抑制或防止结构分析对象物质的不均匀分布、取向性的偏差等，并且能够高效率地捕捉结构分析对象物质，能够以高分辨率进行结构分析对象物质的结构分析。

4、用于解决课题的手段

5、为了实现所述目的，本发明的石墨烯栅格是具有在石墨烯表面导入了官能团的结构的石墨烯栅格。

6、本发明的石墨烯栅格的制造方法(以下，有时简称为“本发明的制造方法”)是由在所述石墨烯表面导入了官能团的物质而形成的石墨烯栅格的制造方法，其特征为，包括：

7、表面处理工序，使石墨烯表面与卤素氧化物自由基反应而对所述石墨烯表面进行改性；以及

8、官能团导入工序，向所述改性后的表面导入官能团。

9、本发明的结构分析对象物质的结构分析方法是使用冷冻电子显微镜进行结构分析对象物质的结构分析的方法，其特征为，包括结构分析用栅格准备工序和结构分析工序，

10、在所述结构分析用栅格准备工序中，使所述结构分析对象物质结合于所述本发明的石墨烯栅格或通过所述本发明的制造方法制造的石墨烯栅格，或者准备使基于冷冻电子显微镜的结构分析对象物质结合于所述本发明的石墨烯栅格而成的冷冻电子显微镜用栅格、或通过包括结构分析对象物质结合工序的冷冻电子显微镜用栅格的制造方法制造的冷冻电子显微镜用栅格，在所述结构分析对象物质结合工序中，进一步使基于冷冻电子显微镜的结构分析对象物质结合于通过所述本发明的制造方法制造的石墨烯栅格，

11、在所述结构分析工序中，使用冷冻电子显微镜对与所述石墨烯栅格结合的所述结构分析对象物质进行结构分析。

12、发明效果

13、根据本发明，能够提供一种石墨烯栅格、石墨烯栅格的制造方法、结构分析对象物质，例如能够在基于冷冻电子显微镜的结构分析等中，抑制或防止结构分析对象物质的不均匀分布、取向性的偏差等，并且能够高效率地捕捉结构分析对象物质，能够以高分辨率进行结构分析对象物质的结构分析。

技术特征：

1.一种石墨烯栅格，其特征在于，具有在石墨烯表面导入有官能团的结构。

2.根据权利要求1所述的石墨烯栅格，其中，所述石墨烯栅格具有下述结构：在石墨烯表面导入有选自由羟基、羧基和醛基组成的组中的至少一种取代基，进一步通过所述取代基的反应导入有所述官能团。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯栅格，其中，所述官能团为选自由羟基、羧基、醛基、羰基、醚键、酯键、氨基、亚氨基、磺酰基、磺酰氧基和氟烷基组成的组中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的石墨烯栅格，其中，所述官能团为醚键。

5.根据权利要求1或2所述的石墨烯栅格，其中，所述官能团为环氧基。

6.一种冷冻电子显微镜用栅格，其特征在于，所述冷冻电子显微镜用栅格是使冷冻电子显微镜的结构分析对象物质结合于权利要求1～5中任一项所述的石墨烯栅格而成的。

7.一种石墨烯栅格的制造方法，所述石墨烯栅格是由在石墨烯表面导入有官能团而得到的物质形成的，所述制造方法的特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，在所述官能团导入工序中，导入选自由羟基、羧基、醛基、羰基、醚键、酯键、氨基、亚氨基、磺酰基、磺酰氧基和氟烷基组成的组中的至少一种官能团作为所述官能团。

9.根据权利要求7所述的制造方法，其中，在所述官能团导入工序中，导入醚键作为所述官能团。

10.根据权利要求7所述的制造方法，其中，在所述官能团导入工序中，导入环氧基作为所述官能团。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的制造方法，其中，所述卤素氧化物自由基为二氧化氯自由基。

12.一种冷冻电子显微镜用栅格的制造方法，其特征在于，包括：

13.一种结构分析方法，其特征在于，是使用冷冻电子显微镜进行结构分析对象物质的结构分析的方法，

14.根据权利要求13所述的结构分析方法，其中，所述结构分析对象物质为有机物质。

15.根据权利要求14所述的结构分析方法，其中，所述有机物质为蛋白质。

技术总结本发明提供一种石墨烯栅格，例如在基于冷冻电子显微镜的结构分析等中，能够抑制或防止结构分析对象物质的不均匀分布、取向性的偏差等，并且能够高效率地捕捉结构分析对象物质，能够以高分辨率进行结构分析对象物质的结构分析。为了实现上述目的，本发明的石墨烯栅格具有在石墨烯表面导入了官能团的结构。技术研发人员：井上豪,浅原时泰,大久保敬,难波启一,加藤贵之,牧野文信,藤田纯三,熊野翔太受保护的技术使用者：国立大学法人大阪大学技术研发日：技术公布日：2024/1/11