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ナノメディスン用機能性ナノ構造体の超迅速高信頼性設計

研究課題

研究課題/領域番号 17686072
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関東北大学

研究代表者

BELOSLUDOV R.V.  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10396517)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
30,030千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 6,930千円)
2007年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2006年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2005年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
キーワード蛍光物質 / II-VI族半導体量子ドット / コア・シェル構造 / 二官能性配位子 / 毒性 / 光線感作物質 / 光線力学療法 / 第一原理計算 / 蛍光II-VI族半導体量子ドット / シェルコア量子ドット / 垂直励起エネルギー / 温熱療法 / 蛍光性II-VI族半導体量子ドット / シェル-コア量子ドット / 光線力学的治療 / 解析的エネルギー匂配法 / 磁化率
研究概要

コロイド半導体量子ドット:本研究では現在癌治療に使われている材料を改良するために、高精度第一原理計算により原子レベルでの無機/有機界面とコアの構造を調べた。a)実験から存在が明らかになっていた(CdSe)_n,n=33,34の構造とその光学スペクトルを求め、実験と良い一致をみた。b)毒性を減らすために(ZnS)_28/(CdSe)_4のコア-シェル構造を計算し、その構造が大きく変形しないことを確かめた。c)有機配位子の量子ドットへの接続は二官能性配位子TOP/TOPOを用いて量子ドットに親水性を持たせるために重要である。CdSeとCdSe/ZnSナノ粒子の安定性を調べた。これらの結果から毒性を減らしつつ、所望の性質を得ることが出来ることが示された。
ポルフィリン、フタロシアニンベースの超分子:光線力学療法用光線感作物質として期待されているポルフィリン、フタロシアニンベース超分子の光学スペクトルを高精度第一原理計算により求めた。a)14種類の汎関数を用いてTDDFTを亜鉛フタロシアニンに適用し、溶媒効果も明らかにした。b)またTDDFTをポルフィリンアレイ(ポルフィリンテープ)に適用し、アレイが長くなるに従い吸収スペクトルがIRにシフトし、UVの強度が減少することが分かった。c)新しいフタロシアニン、サブフタロシアニンベースの超分子を提案し、その安定性を振動スペクトルと励起エネルギーから評価した。d)ポルフィリンベースの超分子を用い、ナノスケールの電気伝導と芳香族性の関係を明らかにした。
カーボンナノチューブCNT:CNTが細胞膜を貫通する実験結果が発表されて以来、この材料をドラッグデリバリーとして使うことが提案されている。本研究では端を閉じたCNTと開いたCNTの第一原理分子動力学計算を行い、電場により細胞膜を貫通できることを確認した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Control of electron transport by manipulating the conjugated framework2007

    • 著者名/発表者名
      S.U. Lee
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 111

      ページ: 15397-15403

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of molecular geometry, exchange-correlation functional, and solvent effects in the modeling of vertical excitation energies in phythalocyanines using time-dependent density functional theory (TDDFT) and polarized continuum model TDDFT methods: Can modern computational chemistry methods explain experimental controversies?2007

    • 著者名/発表者名
      V.N. Nemykin
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 111

      ページ: 12901-12913

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of the Vertical Excitation Energies in the Structural Isomers of Pyridinoporphyrazines and Their Structural Analogues Using TDDFT, PCM-TDDFT, ZINDO/S, and PM3 Methods2006

    • 著者名/発表者名
      V.N.Nemykin
    • 雑誌名

      J. of Porphyrins and Phthalocyanines 10

      ページ: 792-792

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stoichiometric and ultra-stable nanoparticles of II-VI compound semiconductors.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kasuya
    • 雑誌名

      European Physical Journal D34

      ページ: 39-41

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawazoe
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      Electron Transport in Nanostructured Systems-Ab Initio Study
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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