近赤外光でフォトクロミズムを示す蛍光性ジアリールエテンの開発

• 研究課題/領域番号: 15K05464
• 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: 機能物性化学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 深港 豪 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80380583)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 蛍光 / フォトクロミズム / ジアリールエテン / 近赤外光 / 光反応 / 蛍光スイッチング

研究成果の概要

近年、フォトクロミック分子を用いて様々な生命現象を光で制御・観測する試みが活発化しており、光反応に紫外光を必要としない、可視光や近赤外光で両光異性化反応を示すフォトクロミック分子の開発が切望されている。そのような背景に鑑みて、本研究では近赤外波長域の光で可逆的なフォトクロミック反応を示す蛍光性ジアリールエテンを創出するための基盤研究を行うことを目的とした。
そのために、フォトクロミック分子であるジアリールエテンユニットの一部に近赤外波長域に吸収バンドを有するπ共役蛍光色素を組み込んだ分子の設計・合成に取り組んだ。また、三重項増感反応を利用した近赤外光応答分子の開発にも取り組んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Giant fluorescence modulation induced by UVvis excitation of benzothiadiazole nanoparticles doped with diarylethene derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Sasaki, T. Watanabe, Y. Ishibashi, T. Fukaminato, T. Asahi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 47 号: 2 ページ: 163-166
  • DOI: 10.1246/cl.170973
  • NAID: 130006337753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence On/Off switching in nanoparticles consisting of two types of diarylethenes (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Nakahama, D. Kitagawa, H. Sotome, T. Fukaminato, S. Ito, H. Miyasaka, S. Kobatake
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 3 号: 2 ページ: 2374-2382
  • DOI: 10.1021/acsomega.8b00238
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Thermal conductivity of graphene oxide-enhanced polyvinyl alcohol composites depending on molecular interaction (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Kim, J. Shimazu, T. Fukaminato, T. Ogata, S. Kurihara
  • 雑誌名: Polymer 巻: 129 ページ: 201-206
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2017.09.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Live Cell Imaging Using Photoswitchable Diarylethene-Doped Fluorescent Polymer Dots (2017)
  • 著者名/発表者名: Osakada Yasuko、Fukaminato Tuyoshi、Ichinose Yuma、Fujitsuka Mamoru、Harada Yoshie、Majima Tetsuro
  • 雑誌名: Chemistry - An Asian Journal 巻: 12 号: 20 ページ: 2660-2665
  • DOI: 10.1002/asia.201701038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sequential Red-Green-Blue (RGB) fluorescence color photoswitching in multicomponent photochromic fluorescent nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Ishida, T. Fukaminato, S. Kim, T. Ogata, S. Kurihara
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 号: 8 ページ: 1182-1185
  • DOI: 10.1246/cl.170436
  • NAID: 130005906938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wavelength-selective and high-contrast multicolour fluorescence photoswitching in a mixture of photochromic nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Ishida, T. Fukaminato, D. Kitagawa, S. Kobatake, S. Kim, T. Ogata, S. Kurihara
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 号: 59 ページ: 8268-8271
  • DOI: 10.1039/c7cc02938a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Amplification of Photoswitching by a Few Photons in Fluorescent Photochromic Organic Nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Su, T. Fukaminato, J.-P. Placial, T. Onodera, R. Suzuki, H. Oikawa, A. Brosseau, F. Brisset, R. Pansu, K. Nakatani, R. Métivier
  • 雑誌名: Angewandte Chemie - International Edition 巻: 55 号: 11 ページ: 3662-3666
  • DOI: 10.1002/anie.201510600
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anisotropic elliptical dichroism and influence of imperfection of circular polarization upon anisotropic circular dichroism (2015)
  • 著者名/発表者名: Masamitsu Wakabayashi, Satoshi Yokojima, Tuyoshi Fukaminato, Hiroyuki Ohtani, and Shinichiro Nakamura
  • 雑誌名: THE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 巻: 142 号: 15 ページ: 154102-154102
  • DOI: 10.1063/1.4917174
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Optical trapping and deposition of molecular nanoparticles in the nanogap of plasmonic antennas (2018)
  • 著者名/発表者名: Christophe Pin, Shutaro Ishida, Genta Takahashi, Tsuyoshi Fukaminato, Keiji Sasaki
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
  • 国際学会
• [学会発表] 蛍光変化をプローブとしたジフェニルアラニン誘導体の自己集合化過程 (2018)
  • 著者名/発表者名: 狭川 雄大・深港 豪・伊藤 冬樹
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテン結晶の蛍光スイッチング特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵・北川 大地・小畠 誠也・金 善南・緒方 智成・栗原 清二・深港 豪
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Multi-color fluorescence photoswitching in a mixture of fluorescent photoswitchable molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato
  • 学会等名: First Workshop on Photo-active Nanomaterials with Cooperative and Synergetic Responses
  • 発表場所: ENS Paris-Saclay (FRANCE)
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Multi-color fluorescence photoswitching based on a non-linear fluorescence quenching in fluorescent photochromic nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: Sanae Ishida, Tsuyoshi Fukaminato, Sunnum Kim, Tomonari Ogata, Seiji Kurihara
  • 学会等名: First Workshop on Photo-active Nanomaterials with Cooperative and Synergetic Responses
  • 発表場所: ENS Paris-Saclay (FRANCE)
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテンナノ結晶の蛍光スイッチング (2017)
  • 著者名/発表者名: 橋本 拓磨、深港 豪、金 善南、緒方 智成、鈴木 龍樹、小野寺 恒信、及川 英俊、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 細胞死の光制御に向けた光応答性界面活性剤の合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 馬場 健介、髙島 諒哉、深港 豪、金 善南、緒方 智成、新留 琢郎、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 非線形蛍光消光挙動を利用したジアリールエテンナノ粒子の多色蛍光スイッチング (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 非線形蛍光スイッチング挙動に及ぼす蛍光性ジアリールエテンナノ粒子の光開環反応量子収率の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、石田 沙奈恵、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテンナノ粒子を用いたマルチカラー蛍光スイッチングに関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、深港 豪
  • 学会等名: 第３８回光化学若手の会
• [学会発表] フォトクロミック分子材料を用いた生体機能の光制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 第３８回光化学若手の会
  • 招待講演
• [学会発表] カチオン型光応答性界面活性剤を用いた細胞毒性および抗菌作用の光制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙島 諒哉、登 直幹、森村 茂、新留 琢郎、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 2017年光化学討論会
• [学会発表] 両親媒性ブリッジ型アゾベンゼン誘導体の合成と光化学特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 馬場 健介、髙島 諒也、金 善南、緒方 智成、栗原 清二、深港 豪
  • 学会等名: 2017年光化学討論会
• [学会発表] 外部刺激により誘起されるアゾベンゼン高分子液晶の配向性を利用した蛍光スイッチング (2017)
  • 著者名/発表者名: 橋本 拓磨、松本 悠花、金 善南、緒方 智成、栗原 清二、深港 豪
  • 学会等名: 2017年光化学討論会
• [学会発表] 結晶性を有する蛍光性ジアリールエテンの非線形蛍光スイッチング挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、北川 大地、小畠 誠也、小野寺 恒信、及川 英俊、金 善南、緒方 智成、栗原 清二、深港 豪
  • 学会等名: 2017年光化学討論会
• [学会発表] 蛍光性フォトクロミックナノ粒子における非線形蛍光スイッチング挙動を利用したマルチカラー蛍光スイッチング (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、金 善南、緒方 智成、栗原 清二、深港 豪
  • 学会等名: 2017年光化学討論会
• [学会発表] 協同的な分子間相互作用を利用した蛍光スイッチング分子システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 高分子学会九州支部フォーラム
  • 発表場所: 熊本大学（熊本）
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-color fluorescence photoswitching based on a giant fluorescence quenching in fluorescent photochromic nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: Sanae Ishida, Tsuyoshi Fukaminato, Sunnum Kim, Tomonari Ogata, Seiji Kurihara
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Photoalignment & Photopatterning in Soft Materials
  • 発表場所: Nagoya University (Aichi), JAPAN
  • 年月日: 2016-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] Photocontrol of cytotoxity by using photoresponsive surfactants (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryoya Takashima, Tsuyoshi Fukaminato, Sunnum Kim, Tomonari Ogata, Seiji Kurihara
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Photoalignment & Photopatterning in Soft Materials
  • 発表場所: Nagoya University (Aichi), JAPAN
  • 年月日: 2016-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] Reversible fluorescence photoswitching with non-destructive fluorescence readout capability based on a cooperative photoorientation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuma Hashimoto, Tsuyoshi Fukaminato, Sunnum Kim, Tomonari Ogata, Seiji Kurihara
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Photoalignment & Photopatterning in Soft Materials
  • 発表場所: Nagoya University (Aichi), JAPAN
  • 年月日: 2016-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテンナノ粒子を用いたマルチカラー蛍光スイッチング (2016)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 2016年光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学 駒場キャンパス（東京）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] アゾベンゼン高分子液晶中にドープされた蛍光色素の協同的光配向挙動と蛍光スイッチング (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本 拓磨、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 2016年光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学 駒場キャンパス（東京）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 光応答性界面活性剤を用いた細胞毒性の光制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 髙島 諒哉、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 2016年光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学 駒場キャンパス（東京）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Study on the Non-linear Fluorescence Photoswitching of Fluorescent Photochromic Nanoparticles and Their Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato
  • 学会等名: 1st International Symposium on Photosynergetics
  • 発表場所: Sigma Hall, Toyonaka Campus, Osaka University, JAPAN
  • 年月日: 2016-06-02
  • 国際学会
• [学会発表] 両親媒性アゾ含有リン脂質による超分子構造体の形成とその構造制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島田 恭太、馬 粛、金 善南、緒方 智成、深港 豪、蟹江 澄志、村松 淳司、栗原 清二
  • 学会等名: 第65回 高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 光応答性リン脂質アゾベンゼンの会合挙動についての研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 冨森 康裕、馬 粛、金 善南、緒方 智成、深港 豪、蟹江 澄志、村松 淳司、栗原 清二
  • 学会等名: 第65回 高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] Efficient fluorescence photoswitching by few photons in fluorescent photochromic nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato, Jia Su, Keitaro Nakatani, Rémi Métivier
  • 学会等名: Asian International Symposium-Photochemistry-
  • 発表場所: Doshisya University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-03-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光性フォトクロミックナノ粒子を用いた多色蛍光スイッチング (2016)
  • 著者名/発表者名: 石田 沙奈恵、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 光応答性微小管重合阻害剤の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 髙島 諒哉、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] アゾベンゼン高分子液晶中における協同的光配向を利用した蛍光スイッチング (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本 拓磨、深港 豪、金 善南、緒方 智成、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテン誘導体／ベンゾチアゾール混合ナノ粒子の蛍光挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 智大、佐々木 志乃、石橋 千英、深港 豪、朝日 剛
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Effect of triplet on cyclization reaction of diarylethene linked to fluorescent dye (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokojima Satoshi, Shinoda Keiko, Fukaminato Tsuyoshi, Nakamura Shinichiro
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 酸化グラフェンによるナノ構造体の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大戸 貴史、緒方 智成、金 善南、深港 豪、栗原 清二
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] フォトクロミック分子の集合化による機能創出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会
  • 発表場所: アルモニーサルク（福岡）
  • 招待講演
• [学会発表] Amplified Photoswitching in Fluorescent Photochromic Molecules and Nanomaterials (2015)
  • 著者名/発表者名: Keitaro Nakatani, Rémi Métivier, Stépane Maisonneuve, Joanne Xie, Pei Yu, Karima Ouhenia-Ouadahi, Jia Su, Tsuyoshi Fukaminato, Jean-Pierre Placial, Arnaud Brosseau, J. Audibert, Robert Pansu
  • 学会等名: 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Photochromic Molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato, Hirose Takashi, Kenji Matsuda, Masahiro Irie
  • 学会等名: 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Efficient photoswitchable fluorescent molecular nanosystems based on photochromic organic molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato, Rémi Métivier, Keitaro Nakatani, Masahiro Irie
  • 学会等名: The 19th International Symposium on ADVANCED DISPLAY MATERIALS & DEVICES
  • 発表場所: The K-hotel, Gyeonju, Korea
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光性フォトクロミック分子材料の開発と単一分子蛍光スイッチング (2015)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 2015年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス, 大阪
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 蛍光性ジアリールエテン誘導体の単一ナノ粒子分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 志乃、渡部 智大、朝日 剛、深港 豪
  • 学会等名: 2015年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス, 大阪
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Amplification of Fluorescence Photoswitching in Organic and Hybrid Nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Rémi Métivier, Jia Su, Karima Ouhenia, Stépane Maisonneuve, Corentin Pavageau, Jean-Pierre Placial, Arnaud Brosseau, Robert Pansu, Joanne Xie, Keitaro Nakatani, Pei Yu, Tsuyoshi Fukaminato
  • 学会等名: 27th International Conference on Photochemistry 2015
  • 発表場所: ICC JEJU, Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular Design Strategy toward Diarylethenes That Photoswitch with Visible Light (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Fukaminato, Takashi Hirose, Kenji Matsuda, Masahiro Irie
  • 学会等名: 27th International Conference on Photochemistry 2015
  • 発表場所: ICC JEJU, Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [図書] Photon-Working Switches (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato, M. Irie
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer Japan
  • ISBN: 9784431565444
• [図書] Photon-Working Switches; Chapter 8: Diarylethenes that Photoswitch with Visible Light (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato, M. Irie
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer