スイッチング可能な光-分子強結合場のための蛍光性高分子の創製

• Project Area: Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions
• Project/Area Number: 21020033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 松村 有里子 成蹊大学, 理工学部, 助教 (10439507)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細川 千絵 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究員 (60435766)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2010: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 高分子合成 / 共焦点顕微鏡

Research Abstract

金や銀などの金属ナノ粒子表面では、表面プラズモン共鳴による電場増強がおこるため、金属表面付近の分子のみに選択的に強い電場を与えることが知られている。本研究では、a)蛍光性分子を表面プラズモン共鳴による増強電場を用いて効率的に励起させる金属ナノ粒子の性質とb)熱刺激に応答して高分子鎖のコンホメーションを変化させる感熱応答性高分子の性質をあわせもつ機能性高分子を分子設計・合成し、蛍光性分子と金属ナノ粒子との相互作用可能な距離を熱刺激により可逆的に変更可能な光-分子強結合場の構築を目指す。平成22年度は、平成21年度に合成した蛍光性化合物を発光部位として用い、金ナノ粒子の捕捉ユニットとして3級アミノ基を有するユニットと温度に応答するアクリルアミド系ユニットとからなる三元共重合体を合成し、その感熱応答挙動について検討した。得られた三元共重合体を塩化金酸と室温で撹拌する事で7.1±0.8nmの金ナノ粒子を保持した感熱応答性高分子の合成に成功した。顕微鏡下における温度変化時の蛍光スペクトル観察の結果、金ナノ粒子を保持していない高分子に比べて金ナノ粒子を保持している高分子の方が高温領域における蛍光消光の割合が小さい事から、蛍光性分子と金属ナノ粒子との相互作用可能な距離を熱刺激で制御できる可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Intensely blue-fluorescent 2,5-bis(benzoimidazol-2-yl)pyrazine dyes with improved solubility : their synthesis, fluorescent properties, and application as microenvironment polarity probes (2010)
  • Author(s): Ryota Saito, Yuriko Matsumura, Saori Suzuki, Naoki Okazaki
  • Journal Title: Tetrahedron Volume: 66 Pages: 8237-8279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 蛍光性温度センサーの箱生井を指向したアミノキノキサリン類の合成と分光学的特性評価 (2010)
  • Author(s): 松村有里子、江本正太郎、森田菜津美、栗田恵輔
  • Journal Title: 成蹊大学理工学研究報告 Volume: 47 Pages: 41-48
• [Presentation] Synthesis of poly(N-isopropylacrylamide)s having pyrazole-fused quinoxalines and evaluation of their fluorescence property in the presence of gold nanoparticles (2011)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 第3回 大阪市立大学複合先端研究機構国際会議-角野メモリアルー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2011-03-07
• [Presentation] Synthesis of poly(N-isopropylacrylamide)s having pyrazole-fused quinoxalines and evaluation of their fluorescence property in the presence of gold nanoparticles (2010)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 2010環太平洋国際会議
  • Place of Presentation: ホノルル(米国)
  • Year and Date: 2010-12-16
• [Presentation] Synthesis of pyrazole-fused quinoxalines and evaluation of their spectroscopic properties in the presence of gold nanoparticles (2010)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 2010 OCU International Symposium on the Foundation of Environmental Research
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2010-03-08
• [Presentation] Development of a fluorescent thermosensor based on thermo- and Ph-responsive polymer and quinoxaline derivative (2009)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 11th Pafic Polymer Conference 2009
  • Place of Presentation: ケアンズ(オーストラリア)
  • Year and Date: 2009-12-07
• [Presentation] Synthesis of fluorescent 2,5-bis(benzimidazol-2-yl)pyrazine derivatives and its application as a microenvironment polarity probe (2009)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 16th International Symposium of Pure and Applied Coordination Chemistry
  • Place of Presentation: 聊城(中国)
  • Year and Date: 2009-10-29
• [Presentation] 感熱赤答性高分子と極性応答型蛍光団を利用した蛍光性温度センサーの開発 (2009)
  • Author(s): 松村有里子
  • Organizer: 第90日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] ピラゾール縮環キノキサリン誘導体の合成とそれらの蛍光特性評価 (2009)
  • Author(s): 小野寺貴之
  • Organizer: 第90日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-03-27