2023 Fiscal Year Annual Research Report
水圏環境で生体分子と会合体を形成する発光性希土類錯体の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Aquatic Functional Materials: Creation of New Materials Science for Environment-Friendly and Active Functions |
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| Project/Area Number |
22H04516
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
長谷川 靖哉 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80324797)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 分子集合体 / 希土類 / 光機能 / 水溶性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミドを取り付けたポリエーテル鎖を有する希土類錯体の改良は困難であったため、アミドを含まないポリエーテル鎖を有する希土類錯体を用いて細胞実験を行なった。
具体的には、ポリエーテル鎖を有する希土類錯体は生理培養液中でベシクル構造を形成して安定化することがわかった。このベシクル構造はシンクロトロン放射光実験により明らかになった。また、ベシクル形成が行われる希土類錯体濃度とベシクルの大きさを臨界ミセル濃度測定および光散乱測定（DLS測定）により評価した。生理培養液中では水溶性の希土類錯体は一般に分解してしまうが、ポリエーテル鎖を有する希土類錯体は分解せずに安定して赤色発光を示すことを明らかにした。このポリエーテル鎖を有する希土類錯体のベシクルは生体細胞表面に効果的に表面吸着することを蛍光顕微鏡観察によって明らかにした。さらに、水溶性の希土類混合クラスター（Sm(III)とTb(III)の混合９核クラスター）が水温の変化によって発光色変化を誘起することも明らかになった。水溶液の温度によって希土類イオン部位へのエネルギー移動過程が変化することを発光寿命測定のアレニウスプロットによって解析した。
また、界面活性剤を用いた水溶液中での希土類配位高分子合成にも成功した。この合成方法ではマイクロサイズの結晶を容易に合成することができ、界面活性剤の添加条件を変化させることでマイクロサイズ結晶を形態を変化できることがわかった。さらにキラル構造を有する希土類配位高分子をメタノール中で合成し、希土類配位高分子の立体構造が結合部位の構造変化に大きく影響を受けることも明らかにした。
以上、水圏環境で機能する発光性分子の開拓に成功し、水圏環境で発光体の結晶成長を行うことにも成功した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structure-changeable luminescent Eu(III) complex as a human cancer grade probing system for brain tumor diagnosis2024
Author(s)
M. Wang, M. Kono, Y. Yamaguchi, J. Islam, S. Shoji, Y. Kitagawa, K. Fushimi, S. Watanabe, G. Matsuba, A. Yamamoto, M. Tanaka, M. Tsuda, S. Tanaka, Y. Hasegawa
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 14
Pages: 778
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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