2008 Fiscal Year Annual Research Report
集光レーザービームの光圧によるタンパク質の結晶化メカニズムと結晶配列制御の研究
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18106002
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
増原 宏 Nara Institute of Science and Technology, 物質創成科学研究科, 特任教授 (60029551)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 輝樹 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特任准教授 (80397687)
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| Keywords | 光圧 / 連続発振レーザー / 結晶化 / タンパク質 / 偏光 |
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| Research Abstract |
20年度得られた研究成果について以下に列記する。
1.光圧による、結晶内分子配列の制御に成功
グリシンの過飽和重水溶液を試料とし、光圧により作製した結晶の結晶相を赤外吸収スペクトルにより調べた。その結果、光圧捕捉結晶化を時間的及び空間的に制御しつつ、本実験条件では析出しない分子配列を有する結晶の作製に成功した。
2.光圧による、結晶成長の制御に成功
溶液中で成長が既に停止している結晶にレーザー光を集光することにより、結晶が集光点の方向に一軸的に再成長させることに成功した。さらに、結晶が集光点付近に数個存在した場合には、成長と溶解を同時に誘起できることを実証した。本結果は、多結晶化結晶を単結晶化できる新技術として大いに期待できる。
3.光圧捕捉結晶化における液面変形の観測
単一有機低分子に働く光圧捕捉力は非常に弱く、通常の実験条件では結晶化を誘起することはできない。本基盤研究を遂行する中で、レーザー照射中によって誘起される液面変形が、本光圧補足結晶化において大変重要な因子であるが分かって来た。そのため、液面変形を購入したレーザー変位計を用いて定量的に測定し、液面変形挙動が集光点に強く依存していることを見出した。本結果は、光圧捕捉結晶化メカニズム解明への重要な知見であり、今後も詳細に検討を行う。
4.液中レーザーアブレーション法による有機ナノ結晶作製
本基盤研究における有機固体光反応の高収率化並びに固体光絶対不斉合成への展開に対して、その光学的基礎データの充実を目的とし、先に我々が開発した「液中レーザーアブレーション法」による種々有機化合物のナノ化を行った。その結果、顔料、蛍光性有機色素、炭素材料など幅広い有機化合物ナノ粒子作製に成功し、本手法が十分汎用性的であることを示した。この結果は、光圧により結晶内の分子配列が制御された結晶に対してナノ化が十分可能であることを実証するものである。
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