2017 Fiscal Year Annual Research Report
Highly-Sensitive Optical Sensing for Hazardous Ions Based on Photochromic Molecules
| Project/Area Number |
15K06556
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
白石 康浩 大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 准教授 (70343259)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 隆之 大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 教授 (80208800)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 分子センサー / 有害物質 / オプティカルセンシング / シアン / 吸収 / 蛍光 / 次亜塩素酸イオン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、水中に含まれるシアン（CN-）、水銀（Hg2+）などの有害イオン種、一酸化炭素（CO）、硫化水素（H2S）などの有害ガス、ならびに次亜塩素酸イオン（ClO-）などの生体イオン種を、吸収スペクトル測定により迅速かつ正確に定量するオプティカル分子センサーを開発する。スピロピラン化合物の開環／閉環反応の制御を基盤とした申請者独自の分子設計により、①高い選択性、②迅速な応答、③高感度な応答の三つの特長を有する分子センサーを開発する。これらの研究を通して、汎用の分析機器により環境中の微量有害物質を正確に定量するセンシング技術を実現するとともに、高感度分子センサーの開発に向けた分子設計の礎を築く。
今年度（平成２９年度）は、シアン化物イオンの検出に関する研究を進め、クマリン－ナフタルイミド複合体を開発した。本分子は、シアンが存在しない場合には533 nmの長波長蛍光を示すが、シアン存在下では新たに444 nmの短波長蛍光を示す。この際、長波長蛍光の強度は変化しないため、両蛍光の強度比に基づいてシアン濃度を決定するセルフキャリブレーションが可能であることを見出した。そのため、細胞内のシアン濃度を蛍光顕微鏡観察により求める新たな分析方法の確立を可能とした。また、ClO-イオンの検出に関する研究を進め、汎用のマラリア治療薬として用いられるタフェノキン分子がClO-と反応することにより蛍光発光を示すセンサー分子となることを新たに見出した。本方法により、細胞内ClO-の顕微鏡観察が可能となることを明らかにした。
|
