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2006 Fiscal Year Annual Research Report

レーザによる葉緑体内への金微粒子導入とプラズモン増感

Research Project

Project/Area Number 17034054
Research InstitutionKyoto Prefectural University

Principal Investigator

石田 昭人  京都府立大学, 人間環境学部, 助教授 (20184525)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 椎名 隆  京都府立大学, 人間環境学部, 教授 (10206039)
Keywords葉緑体チラコイド / 表面プラズモン / 金コロイド / プラズモン増強励起 / 形質転換葉緑体 / マイクロ流体デバイス
Research Abstract

葉緑体への金微粒子導入系のモデルとして、単離した葉緑体チラコイドを用いた。平滑金膜上にチラコイドを吸着させた系ではクロロフィルの蛍光励起スペクトルにプラズモン励起特有の長波長部増強がみられ、増感効果が実証された。一方、葉緑体チラコイドに金コロイドを吸着させて系では吸収スペクトル上に強いプラズモン吸収帯がみられるものの、蛍光励起スペクトルではサイレントであった。さらに、植物細胞の細胞壁を酵素分解したプロトプラストや葉緑体チラコイドに直接金コロイドを吸着させた場合、その光合成活性を著しく阻害することが明らかになった。金コロイドはそれ自体あるいはその表面電荷のために毒性を示すと考えられる。そこで、表面にアミノ基を修飾したガラス基板上にクエン酸コートした金コロイドを吸着させ、「ソフトプラズモン基板」とすることで、その上に葉緑体チラコイドを修飾することを試みた。金コロイドは吸着の程度によって大きく光学的特性が変化し、最適な吸着条件を探索することは容易ではない。そのため、我々はコンビナトリアル法を適用して検討を行った。
自動Zステージを用いてアミノ修飾したガラス基板を金コロイド溶液に徐々に浸漬し、金コロイドの修飾密度を傾斜させた基板を作製し、実験に供した。プラズモンの増強励起効果を検証するため、金コロイド吸着基板をアミノ基と反応する蛍光色素で修飾し、蛍光強度プロファイルを観測したところ、金コロイドを傾斜吸着させた基板上の特定のコロイド濃度領域において強い蛍光強度が得られることがわかった。この条件をもとにして、葉緑体チラコイドを吸着させ、マイクロフローセルで覆って電子受容体(DCIP)溶液を循環させ、ヒル反応活性から増感効果を検証した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006

All Journal Article (4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Lanthanide Complex Strategy for Detection and Separation of Histidine-tagged Proteins2007

    • Author(s)
      Hiroshi Tsukube, Keiko Yano, Akito Ishida, Satoshi Shinoda
    • Journal Title

      Chem.Lett. 36

      Pages: 544-555

  • [Journal Article] Disruption of the psbA gene by the copy correction mechanism reveals that the expression of plastid-encoded genes is regulated by photosynthesis activity2007

    • Author(s)
      M.Khan, W.Hameed, M.Nozoe, T.Shiina
    • Journal Title

      J Plant Res. 120

      Pages: 421-430

  • [Journal Article] 金属ナノ構造体を用いるプラズモン増強励起蛍光分析2007

    • Author(s)
      石田昭人
    • Journal Title

      日本写真学会誌 70

      Pages: 8-13

  • [Journal Article] プラズモン・バイオエネルギー変換素子2006

    • Author(s)
      石田昭人, 椎名隆, 竹田津悠
    • Journal Title

      光アライアンス 18

      Pages: 24-28

  • [Book] "Nanoplasmonics", Handai Nanophotonics Series, vol.2, Elsevier, Amsterdam2006

    • Author(s)
      Ayako Fujii, Akito Ishida
    • Total Pages
      316
    • Publisher
      Elsevier, Amsterdam
  • [Book] プラズモンナノ材料の設計と応用技術2006

    • Author(s)
      藤井亜矢子, 石田昭人
    • Total Pages
      340
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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