2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22681015
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
中嶋 琢也 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (70379543)
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| Keywords | 光物性 / ナノ結晶 / 半導体 / 分子認識 / キラリティ / 表面・界面物性 / 合成化学 |
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| Research Abstract |
不斉の認識、転写、増幅は生体分子システムの理解および創薬において重要な役割を果たす。一方、機能材料開発の観点からナノ構造体への不斉転写が活発に研究されている。申請者は、キラル配位子を有する半導体ナノ結晶における光学活性の起源を明らかにし、配位子-ナノ結晶界面においてキラル構造が記憶されることを初めて見い出した。本研究では、半導体ナノ結晶界面におけるキラル転写、メモリーシステムを確立し、さらに、キラル逆転写・増幅ならびにキラル識別システムへ発展させ、半導体ナノ結晶界面を基盤とするキラル超分子化学の開拓を目指す。
本年度は、半導体ナノ結晶の発光特性を利用し、表面のキラル配位子を介した発光性のキラル認識システムの構築を行った。具体的には、D-またはL-システインにより保護されたCdTeナノ結晶の合成し、コアのCdTeナノ結晶と検体となるキラル化合物間のエネルギー移動または、電子移動に基づく消光効率におけるエナンチオマー間の差を評価した。キラル化合物である葉酸とD,L-システイン保護CdTeナノ結晶の組み合わせにおいては、D-システイン保護CdTeナノ結晶について高い消光効率を与えた。ナノ結晶の精製により、ナノ結晶表面における表面配位子と余剰配位子の分子数の制御を行ったところ、大量の余剰配位子を含むナノ結晶系ならびに表面配位子数が少ないナノ結晶系においてキラル識別は見られなかった。このことから、ナノ結晶表面におけるキラル配位子(システイン)を介した、キラル分子間との相互作用の差が半導体ナノ結晶によるキラル認識に寄与していることが明らかとなった。
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