Terahertz electron spin resonance spectroscopy of bio-metal ions by differential thermal detection

• Project/Area Number: 25K00946
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 大道 英二 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00323634)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2026: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000); Fiscal Year 2025: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 電子スピン共鳴 / テラヘルツ / 生命金属

Outline of Research at the Start

生体内で重要な役割を担う「生命金属イオン」の機能発現機構を解明する上で、テラヘルツ領域における電子常磁性共鳴分光法は有用である。しかし、一般に生命金属イオンの生体内濃度は低く、これまで溶液状態にある生体試料に対して測定を行うことは極めて困難であった。本研究ではこの問題を解決するため、示差熱検出という高感度な熱検出法に着目し、マイクロ示差熱検出デバイスを導入することで希薄かつ微量な溶液試料のテラヘルツ領域電子スピン共鳴分光法を確立する。さらに本研究では、この手法をアルツハイマー病の原因物質とされるアミロイドβと呼ばれるタンパク質に応用し、生命金属イオンとの相互作用を明らかにする。