2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of quantum dots applicable to high-throughput analysis of chirality
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18K04897
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| Research Institution | Asahikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
堺井 亮介 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (90507196)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | キラル / 量子ドット / センサ / 分子認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、キラリティーを迅速かつ簡便に識別可能な新たな手法を提供するために、量子ドットを基盤とする蛍光キラルセンサの創製を目指した検討を行った。具体的には、コア・シェル型CdSe/ZnS量子ドットの粒子表面を種々のキラル分子で表面修飾し、蛍光特性とキラル認識能を併せ持つ量子ドットを合成した。溶解度などの物性評価や様々な機器分析等により、目的とするキラル分子で表面修飾された量子ドットが合成されたことを確認した。なお、量子ドットの溶解性は表面修飾に用いるキラル分子に依存しており、適切な表面修飾を行うことで、十分な溶解性を付与できた。得られた量子ドットは紫外線照射により非常に強い蛍光を示し、蛍光特性を失うことなく表面修飾できたことが確認された。次に、この量子ドットの溶液に、様々なキラルゲストを添加し、分光蛍光光度計で蛍光スペクトルを測定した。キラルカルボン酸を添加したところ、添加量の増加に伴い蛍光スペクトル強度が次第に減少することが確認できた。しかし、この蛍光消光は加えたキラルカルボン酸のキラリティーに強く依存しており、一方のエナンチオマーが他方と比較して、より大きな消光をもたらすことが明らかとなった。以上のような結果から、キラル分子で表面修飾された量子ドットが蛍光キラル分析に適用できる可能性が示唆された。今後、感度向上や適用可能なキラル分子の拡張などを図ることで、現実的な蛍光キラルセンサの開発に繋がることが期待される。
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