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非イオン性二分子膜の光磁気機能材料化へ向けた界面電子移動の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05384
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関新潟大学

研究代表者

三浦 智明  新潟大学, 自然科学系, 助教 (80582204)

研究協力者 生駒 忠昭  
前田 公憲  
研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードニオソーム / 光誘起電子移動 / 磁場効果 / 非イオン性二分子膜 / 多段階電子移動 / 膜形態制御 / スピンダイナミクス / 過渡吸収
研究成果の概要

ニオソームは安価な界面活性剤分子を用いて水中で簡便に作製できる二分子膜カプセルであり、生体内のドラッグデリバリー材料として近年注目を集めている。本研究では光と磁場で薬剤放出を制御できるドラッグデリバリーや、磁場によって効率を制御できる人工光合成などの新しい材料を開発するための基礎研究として、色素とビタミン類を埋め込んだニオソームを新たに開発し、光照射による酸化還元、これにより生じた長寿命な「電荷分離状態」、さらにその磁場効果を詳細に調べた。ここから人工光合成において重要となる多段階の電子伝達や、ドラッグデリバリーにおいて重要となる光による膜形態変化を示す結果を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高コストな精密有機合成ではなく、安価な界面活性剤を用いて簡便に人工光合成やドラッグデリバリー医療への応用へとつながる光・磁気機能性材料を開発できることを示したことは、物理化学にとどまらず、材料科学においても大きな学術的・社会的意義を持つ。特に、ニオソームの構成物質や取り込ませる分子を適切に選択することにより、複雑な有機合成によって得られる分子に匹敵する機能を引き出すことができることを示した点は意義が深い。今後の研究により材料開発に成功すれば、医療およびエネルギー産業に大きなインパクトを与えるだろう。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of the Peripheral Substituents, Central Metal, and Solvent on the Photochemical and Photophysical Properties of 5,15-Diazaporphyrins2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Omomo, Ryosuke Fukuda, Tomoaki Miura, Tatsuya Murakami, Tadaaki Ikoma, and Yoshihiro Matano
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 84 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1002/cplu.201900087

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Benzimidazolium Naphthoxide Betaine Is a Visible Light Promoted Organic Photo-Redox Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, Eietsu; Izumiya, Norihiro; Miura, Tomoaki; Ikoma, Tadaaki; Iwamoto, Hajime; Takizawa, Shin-Ya; Murata, Shigeru
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 号: 7 ページ: 3921-3927

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00282

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetoconductance Study on Nongeminate Recombination in Solar Cell Using Poly(3-hexylthiophene) and [6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester2018

    • 著者名/発表者名
      Shoji Ryota、Omori Takuya、Wakikawa Yusuke、Miura Tomoaki、Ikoma Tadaaki
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 8 ページ: 9369-9377

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b01746

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gigantic Magnetic Field Effect on the Long-Lived Intermolecular Charge-Separated State Created at the Nonionic Bilayer Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoaki、Maeda Kiminori、Oka Yoshimi、Ikoma Tadaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 50 ページ: 12173-12183

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b08389

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機薄膜太陽電池の物理化学2018

    • 著者名/発表者名
      三浦智明
    • 雑誌名

      化学と教育

      巻: 66 ページ: 338-339

    • NAID

      130007670976

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnet Control of the Charge-Separated State Lifetime Realized by Covalent Attachment of a Platinum Complex2017

    • 著者名/発表者名
      T. Miura, D. Fujiwara, K. Akiyama, T. Horikoshi, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Okada
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 8 号: 3 ページ: 661-665

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.6b02887

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Solvent Viscosity Effect on Triplet-Triplet Pair in Triplet Fusion2015

    • 著者名/発表者名
      Kana Yokoyama, Yusuke Wakikawa, Tomoaki Miura, Jun-ichi Fujimori, Fuyuki Ito and Tadaaki Ikoma
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 119 号: 52 ページ: 15901-15908

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11208

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 時間分解光吸収-電気伝導同時測定法を用いたバルクヘテロ薄膜におけるキャリアダイナミクスの評価2018

    • 著者名/発表者名
      三浦智明、秋山諒弥、小林奏、生駒忠昭
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] para-アニリニルベンゾホスホールの励起状態ダイナミクスに対する温度効果2017

    • 著者名/発表者名
      近成彦・茂木祐太・俣野善博 ・蔡 佳容・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学・神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] P3HT:PCBMバルクヘテロ薄膜の過渡吸収・光伝導同時測定によるキャリアダイナミクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      秋山諒弥・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学・神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場スイッチング法によるベシクル膜界面におけるラジカル反応ダイナミクス解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田千夏子・佐藤梢・三浦智明・ 生駒忠昭・前田公憲
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学・神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Gigantic Magnetic Field Effect on Long-Lived Charge Separated States Created at a Nonionic Vesicle Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Miura, Kiminori Maeda, Tadaaki Ikoma
    • 学会等名
      15th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白金錯体-ドナー-アクセプター連結系における巨大磁場効果2017

    • 著者名/発表者名
      三浦智明, 宮路希生, 岡田惠次, 生駒忠昭
    • 学会等名
      第56回 電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気インピーダンス分光によるP3HT:PCBM系有機薄膜太陽電池におけるキャリア動力学の研究2017

    • 著者名/発表者名
      工藤尚輝・東海林良太・脇川祐介・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      第56回 電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] para-アニリニルベンゾホスホールの励起状態2017

    • 著者名/発表者名
      近成彦・茂木祐太・俣野善博・蔡佳容・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      第56回 電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 過渡吸収・光伝導同時測定による有機バルクヘテロ接合薄膜のスピンおよびキャリアダイナミクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      秋山諒弥・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      第56回 電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] P3HT:PCBM有機太陽電池における磁気伝導効果の励起光依存性2017

    • 著者名/発表者名
      東海林良太・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      第56回 電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The Origin of Magnetoconductance in Solar Cell of Organic Thin Film Using P3HT and PCBM2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Shoji, Takuya Omori, Yusuke Wakikawa, Tomoaki Miura, Tadaaki Ikoma
    • 学会等名
      15th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Niosome 界面長寿命電荷分離系における巨大磁場効果制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      三浦智明・前田公憲・生駒忠昭
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金錯体-ドナー-アクセプター三元系におけるスピン選択的電子移動の分子論的機構解明2016

    • 著者名/発表者名
      宮路希生・三浦智明・岡田惠次・生駒忠昭
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 極性の異なる有機ダイオードの磁気インピーダンス分光2016

    • 著者名/発表者名
      工藤尚輝・東海林良太・脇川祐介・三浦智明・生駒忠昭
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆ミセル中でのラジカル対の再結合過程2016

    • 著者名/発表者名
      中山大輔・内藤祐輔・高橋広奈・河合明雄・三浦智明・生駒忠昭・前田公憲
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Development in Spin Chemistry of Photo-generated Radical Pairs Confined in Surfactant-based Soft Nanomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki MIura, Kiminori Maeda, Hisao Murai, Tadaaki Ikoma
    • 学会等名
      Asia-Pacific EPR/ESR Symposium 2016
    • 発表場所
      Mayak Hotel, Listvyanka, Russia
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] P3HTとPCBMからなる太陽電池のキャリア動力学に対する磁場効果2015

    • 著者名/発表者名
      東海林良太・脇川祐介・三浦 智明・生駒 忠昭
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター ・ 新潟県新潟市
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンズイミダゾリウム塩の微結晶薄膜における光キャリアダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      内田賢・脇川祐介・三浦 智明・古川貢・根本一輝・長谷川英悦・生駒 忠昭
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター ・ 新潟県新潟市
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2020-03-30  

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