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2017 Fiscal Year Annual Research Report

キラルセンシングのためのキラル識別金属ナノ空間の構築

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 17H05393
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

山内 悠輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (10455272)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywordsナノポーラス金属
Outline of Annual Research Achievements

互いに鏡像関係にある立体異性体である鏡像異性体を有し,このような鏡像を持つ性質をキラリティ,キラリティを持つ分子をキラルな分子と呼び,一方をL 体,他方をD 体と区別する.そして,生体内の物質の多くは一方の鏡像異性体のみで構成され,生体内では一方の鏡像異性体のみ活性を示し,他方は活性を示さない場合がある.そのため,医学,薬学,食料関連分野においてキラリティを正しく識別し,キラルな分子を作り分ける研究が行われてきた.

本研究では,キラル選択性のある金属細孔表面を作り出し,キラルセンシングの初歩的なデータを出すことに成功した.具体的には,構造のブロックコポリマーを水溶液中でミセル化し,目的とする金属の金属塩類を溶解させる.金属イオンとミセル表面との効果的な相互作用を促すように,ブロックコポリマーの親水部を予め設計しておいた.その後,化学還元法を用いて合成したメソポーラスPd / Ptナノ粒子は,高い表面積を有し,かつ導電性を維持している.メソポーラスPd / Ptナノ粒子の合成中にL-またはD-DOPA(3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン)エナンチオマーを導入することにより,L-またはD-DOPA分子のキラリティーにそれぞれ感受性のある多孔性Ptシェルを作製することができた.実際,DOPAエナンチオマーの高感度電気化学的検出を実証した.D-DOPAやL-DOPAにより分子転写した金属表面は,D-DOPAやL-DOPAに対して親和性がそれぞれあった.再現性の確認,及びD-DOPAやL-DOPAの導入量によるセンシング能力の差異など詳細に評価を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請書に記載した内容に関して,着実にこなしている.

Strategy for Future Research Activity

- リソグラフィー技術により,基板上に導電部位をパターンし,その上でのメソポーラス金属膜の成膜を行う予定.その後,デバイスに直結する技術を確立する.

- 薄膜上にメンブランなどの層を均一に塗布することで,食塩などの阻害物質の影響を抑えることも,考慮に入れていきたい.

  • Research Products

    (7 results)

All 2017

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] Tailored Design of Bicontinuous Gyroid Mesoporous Carbon and Nitrogen-Doped Carbon from Poly(ethylene oxide-b-caprolactone) Diblock Copolymers2017

    • Author(s)
      Chu Wei-Cheng、Bastakoti Bishnu Prasad、Kaneti Yusuf Valentino、Li Jheng-Guang、Alamri Hatem R.、Alothman Zeid A.、Yamauchi Yusuke、Kuo Shiao-Wei
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 23 Pages: 13734~13741

    • DOI

      10.1002/chem.201702360

  • [Journal Article] Three-Dimensional Networked Metal-Organic Frameworks with Conductive Polypyrrole Tubes for Flexible Supercapacitors2017

    • Author(s)
      Xu Xingtao、Tang Jing、Qian Huayu、Hou Shujin、Bando Yoshio、Hossain Md. Shahriar A.、Pan Likun、Yamauchi Yusuke
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 9 Pages: 38737~38744

    • DOI

      10.1021/acsami.7b09944

  • [Journal Article] Mesoporous Semimetallic Conductors: Structural and Electronic Properties of Cobalt Phosphide Systems2017

    • Author(s)
      Pramanik Malay、Tominaka Satoshi、Wang Zhong-Li、Takei Toshiaki、Yamauchi Yusuke
    • Journal Title

      Angewandte Chemie

      Volume: 129 Pages: 13693~13697

    • DOI

      10.1002/ange.201707878

  • [Journal Article] Block-Copolymer-Assisted Electrochemical Synthesis of Mesoporous Gold Electrodes: Towards a Non-Enzymatic Glucose Sensor2017

    • Author(s)
      Nugraha Asep Sugih、Li Cuiling、Bo Jiang、Iqbal Muhammad、Alshehri Saad M.、Ahamad Tansir、Malgras Victor、Yamauchi Yusuke、Asahi Toru
    • Journal Title

      ChemElectroChem

      Volume: 4 Pages: 2571~2576

    • DOI

      10.1002/celc.201700548

  • [Journal Article] A Simple Approach to Generate Hollow Carbon Nanospheres Loaded with Uniformly Dispersed Metal Nanoparticles2017

    • Author(s)
      Li Yunqi、Tan Haibo、Takei Toshiaki、Hossain Md. Shahriar A.、Islam Md. Tofazzal、Alshehri Saad M.、Ahamad Tansir、Salunkhe Rahul R.、Pradhan Subrata、Henzie Joel、Yamauchi Yusuke、Ariga Katsuhiko
    • Journal Title

      European Journal of Inorganic Chemistry

      Volume: 2017 Pages: 5413~5416

    • DOI

      10.1002/ejic.201700921

  • [Journal Article] Fabrication of Mesoporous Cu Films on Cu Foils and Their Applications to Dopamine Sensing2017

    • Author(s)
      Baba Daisuke、Li Cuiling、Malgras Victor、Jiang Bo、Alamri Hatem R.、Alothman Zeid A.、Hossain Md. Shahriar A.、Yamauchi Yusuke、Asahi Toru
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 12 Pages: 2467~2470

    • DOI

      10.1002/asia.201700862

  • [Journal Article] Strategies for Improving the Functionality of Zeolitic Imidazolate Frameworks: Tailoring Nanoarchitectures for Functional Applications2017

    • Author(s)
      Kaneti Yusuf Valentino、Dutta Saikat、Hossain Md. S. A.、Shiddiky Muhammad J. A.、Tung Kuo-Lun、Shieh Fa-Kuen、Tsung Chia-Kuang、Wu Kevin C.-W.、Yamauchi Yusuke
    • Journal Title

      Advanced Materials

      Volume: 29 Pages: 1700213~1700213

    • DOI

      10.1002/adma.201700213

URL: 

Published: 2019-12-27  

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