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準安定な分子集合体を利用した蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10J07267
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物質化学
研究機関東京大学

研究代表者

相良 剛光  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード蛍光プローブ / 分子集合体 / 超分子化学 / 刺激応答性発光材料 / ミセル
研究概要

前年度までの本申請研究において、申請者は、機械的刺激と高湿度環境への暴露によって可逆的に発光色変化を示す水溶性ピレン誘導体や、水中で熱刺激・機械的刺激を受けて発光色が変化するミセルを開発してきた。このようなミセルは本申請研究の目的とする「生細胞にかかる機械的刺激を検知する蛍光プローブ」のプロトタイプとなり得た。
そこで本年度は、実際に生細胞への応用を目指し、様々な検討を行った。具体的には、ミセルを構成する分子に多数導入された水酸基の一部をアミノ基に変換した化合物を設計・合成し、水中で機械的刺激を受けて発光色が変化することを確認した。その後、スルホスクシンイミジルエステルを両末端に持つ水溶性リンカーを用い、Hela細胞やHL60細胞の細胞膜上のタンパク質などに存在するアミノ基に導入し、生細胞イメージングを試みた。レーザー共焦点顕微鏡観察を行ったところ、細胞膜が綺麗に染まっていることが確認でき、ミセルが細胞膜上に導入されていることが分かった。機械的刺激を印加するために、ガラスビーズやポリマービーズを加えて振とうしてみたが、力が強すぎたために細胞自体が破壊されてしまった。
そこで、細胞シート状にしたMDCK細胞を用いて、ミセルを導入したのちに細胞シート同士をこすり合わせる実験を行った。こすり合わせた細胞シートに対し、レーザー共焦点顕微鏡上で発光スペクトル測定を行ったが、こすり合わせる前後で有意な差は観察できなかった。その他、様々な方法を用いて、細胞膜上で機械的な刺激を受けたミセルの発光色変化を詳細に調べたが、有益な情報は得られなかった。今後は、より機械的刺激に対する感度を上げる分子設計を行う必要があると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanochromic Luminescent Liquid Crystals Based on a Bianthryl Moiety2013

    • 著者名/発表者名
      山根祥吾
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 1 号: 15 ページ: 2648-2656

    • DOI

      10.1039/c3tc00861d

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steric Effects on Excimer Formation for Photoluminescent Smectic Liquid-crystalline Materials2013

    • 著者名/発表者名
      山根祥吾
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49(in press) 号: 37 ページ: 3839-3841

    • DOI

      10.1039/c3cc00072a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Water-soluble Mechanochromic Luminescent Pyrene Derivative Exhibiting Recovery of the Initial Photoluminescence Color in a High-humidity Environment2013

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials]

      巻: 23(in press) 号: 42 ページ: 5277-5284

    • DOI

      10.1002/adfm.201300180

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimuli-Responsive Photoluminescent Liquid Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 雑誌名

      Topics in Current Chemistry

      巻: 318 ページ: 395-406

    • DOI

      10.1007/128_2011_275

    • ISBN
      9783642275906, 9783642275913
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brightly Tricolored Mechanochromic Luminescence from a Single-Luminophore Liquid Crystal : Reversible Writing and Erasing of Images2011

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 号: 39 ページ: 9128-9132

    • DOI

      10.1002/anie.201100914

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Mechanical and Thermal Responsive Luminescent Liquid Crystal Forming a Colourless Film under Room Light2011

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 雑誌名

      Supramolecular Chemistry

      巻: In press(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezochromic Luminescence of Amide and Ester Derivatives of Tetraphenylpyrene-Role of Amide Hydrogen Bonds in Sensitive Piezochromic Response2011

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: In press(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 湿度に応答するメカノクロミックルミネッセンス材料の開発2013

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水中で外部刺激を受けて発光色が変化するミセルの開発2013

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀県
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 湿度に応答するメカノクロミックルミネッセンス材料の開発2012

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 湿度に応答するメカノクロミックルミネッセンス材料の開発2012

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mechanochromic Luminescent Liquid Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      Symposium on "New Direction of Liquid Crystals
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 三色の発光色を示すメカノクロミックルミネッセンス液晶材料の開発2012

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      独立行政法人日本学術振興会創造機能化学第116委員会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Tricolored Mechanochromic Luminescent Liquid Crystal Having a Single Luminophore2011

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      第21回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Stimuli-induced Change in Photoluminescent Color of Liquid Crystals2010

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾクロミックルミネッセンスを示す液晶材料の開発2010

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      2010年光化学討論会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Stimuli-Responsive Luminescent Liquid Crystals2010

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 学会等名
      5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-06-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 超分子液晶の分子設計と環境・刺激応答性材料への展開2010

    • 著者名/発表者名
      相良剛光
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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