2007 Fiscal Year Annual Research Report
ナノメディスン用機能性ナノ構造体の超迅速高信頼性設計
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17686072
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
BELOSLUDOV R.V. Tohoku University, 金属材料研究所, 助教 (10396517)
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| Keywords | 蛍光物質 / II-VI族半導体量子ドット / コア・シェル構造 / 二官能性配位子 / 毒性 / 光線感作物質 / 光線力学療法 / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
コロイド半導体量子ドット:本研究では現在癌治療に使われている材料を改良するために、高精度第一原理計算により原子レベルでの無機/有機界面とコアの構造を調べた。a)実験から存在が明らかになっていた(CdSe)_n,n=33,34の構造とその光学スペクトルを求め、実験と良い一致をみた。b)毒性を減らすために(ZnS)_28/(CdSe)_4のコア-シェル構造を計算し、その構造が大きく変形しないことを確かめた。c)有機配位子の量子ドットへの接続は二官能性配位子TOP/TOPOを用いて量子ドットに親水性を持たせるために重要である。CdSeとCdSe/ZnSナノ粒子の安定性を調べた。これらの結果から毒性を減らしつつ、所望の性質を得ることが出来ることが示された。
ポルフィリン、フタロシアニンベースの超分子:光線力学療法用光線感作物質として期待されているポルフィリン、フタロシアニンベース超分子の光学スペクトルを高精度第一原理計算により求めた。a)14種類の汎関数を用いてTDDFTを亜鉛フタロシアニンに適用し、溶媒効果も明らかにした。b)またTDDFTをポルフィリンアレイ(ポルフィリンテープ)に適用し、アレイが長くなるに従い吸収スペクトルがIRにシフトし、UVの強度が減少することが分かった。c)新しいフタロシアニン、サブフタロシアニンベースの超分子を提案し、その安定性を振動スペクトルと励起エネルギーから評価した。d)ポルフィリンベースの超分子を用い、ナノスケールの電気伝導と芳香族性の関係を明らかにした。
カーボンナノチューブCNT:CNTが細胞膜を貫通する実験結果が発表されて以来、この材料をドラッグデリバリーとして使うことが提案されている。本研究では端を閉じたCNTと開いたCNTの第一原理分子動力学計算を行い、電場により細胞膜を貫通できることを確認した。
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