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システイン結合金微粒子の蛍光特性に及ぼす光学純度の影響の解明と不斉識別材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K04969
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 ナノ構造化学
研究機関宇都宮大学

研究代表者

上原 伸夫  宇都宮大学, 工学部, 教授 (50203469)

研究分担者 岩井 秀和  宇都宮大学, 工学部, 助教 (10311599)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード金ナノ粒子 / 光学純度 / 不斉識別 / 不正識別 / 蛍光 / ナノ材料 / 金微粒子 / 量子ドット
研究成果の概要

「システインの光学純度が金ナノクラスターの蛍光特性に影響するメカニズムの解明」と「システインの光学純度の低下による旋光度の増大現象にもとづく不正識別材料の開発とその周辺技術の開発」とについて,検討した。光学活性を有するホモシステイン,N-アセチルシステイン,システイニルグリシン,グルタチオンを用い金ナノクラスターとの反応性について検討したところ,370 nmに極大波長を持つ吸収スペクトルを与えたものは,システインだけであった。D,L-システインの混合比を変えることにより光学純度を調整し,得られる金ナノクラスターの蛍光特性についても検討したところ,ラセミ状態のとき,蛍光強度は最も小さくなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義:チオール化合物の光学純度がナノクラスターの光学特性に影響を与えることはこれまで知られておらず,本課題研究はナノクラスターのサイエンスに新しい領域を拓く端緒となる。
社会的意義:光学異性体の化学的な反応性は互いに同じであるものの,医薬品として用いられた場合に,D体は毒性を示すことがありため,純度管理が重要である。本課題研究により生理活性物質の光学純度の管理にあたらな手法を提案する知見が得られた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Spontaneous growth of gold nanoclusters to form gold nanoparticles in the presence of high molecular weight poly(ethylene glycol)2020

    • 著者名/発表者名
      Uehara Nobuo、Sonoda Natsumi、Iwamatsu Tsubasa、Haneishi Chikara、Inagawa Arinori
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 585 ページ: 124113-124113

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2019.124113

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction between antifreeze protein and ice crystal facet evaluated by ice-channel electrophoretic measurements of threshold electric field strength2020

    • 著者名/発表者名
      Inagawa Arinori、Uehara Nobuo、Okada Tetsuo
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1110 ページ: 122-130

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.03.025

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reproducing absorption spectra of pH indicators from RGB values of microscopic images2020

    • 著者名/発表者名
      Inagawa Arinori、Sasaki Asuka、Uehara Nobuo
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: - ページ: 120952-120952

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2020.120952

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction potential surface between Raman scattering enhancing nanoparticles conjugated with a functional copolymer2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Takeshi、Ogawa Yuki、Imamura Hiroshi、Ookubo Kouki、Uehara Nobuo、Sumi Tomonari
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 21 号: 31 ページ: 16889-16894

    • DOI

      10.1039/c9cp01946d

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of Temperature on the Fusion Growth of Bimetallic Au?Pt Nanoparticles from Each Nanocluster Conjugated with a Thermoresponsive Polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Takeshi、Suzuki Takuya、Itoh Yoshimi、Konishi Takehisa、Haneishi Chikara、Sonoda Natsumi、Itoh Tsutomu、Masu Hyuma、Okajima Toshihiro、Setoyama Hiroyuki、Uehara Nobuo
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 19 号: 11 ページ: 6199-6206

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b00647

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specific turn-on near infrared fluorescence from non-fluorescent gold nanoclusters bearing sulfhydryl oligopeptides2018

    • 著者名/発表者名
      Uehara Nobuo、Sonoda Natsumi、Haneishi Chikara
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 538 ページ: 14-22

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2017.10.057

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extraction of Free-magnesia in Steel-making Slags with Iodine-Ethanol Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Uehara, Masatoshi Takita
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 58

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of thermoresponsive near-infrared fluorescent gold nanocomposites for cell imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Uehara, Yoshikuni Numanami
    • 雑誌名

      Sensors and actuators B

      巻: 247 ページ: 188-196

    • DOI

      10.1016/j.snb.2017.03.020

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Fluorescence Fluctuation of Stimuli-Responsive Polymers Conjugated with Fluorescent Moiety2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Saito, Arinori Inagawa, Nobuo Uehara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2019, Program number 1-11
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extraction of Free MgO in Steel Slugs with 2,2,2-Trichloroethanol2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Kadowaki, Arinori Inagawa, Nobuo Uehara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2019, Program number 1-17
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Near-Infrared Fluorescent Silica Gel Containing Gold(I)-Thiol Moiety Prepared by Sol-Gel Method2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Awaya, Arinori Inagawa, Nobuo Uehara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2019, Program number 3-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 氷グレインバウウダリーを用いる不凍たんぱく質と氷の相互作用の定量的評価2019

    • 著者名/発表者名
      稲川有徳・上原伸夫・岡田哲男
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会、講演番号:P2049
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光スペクトルに揺らぎを示す刺激応答型蛍光性高分子の創製と評価2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤凌・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      令和元年度日本分析化学会関東支部若手交流会、講演番号P-12
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金(I)-チオール部位を有する蛍光性シリカゲルのゾルゲル法による創製とその物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      粟屋友貴・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      令和元年度日本分析化学会関東支部若手交流会、講演番号P-27
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金(Ⅰ)-チオール部位を有する蛍光性シリカゲルのゾルゲル法による創製とその物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      粟屋友貴・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会、講演番号Y1047
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光スペクトルにゆらぎを示す刺激応答型蛍光性高分子の創製と評価2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤凌・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会、講演番号Y1215
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリクロロエタノールを用いる製鋼スラグからの遊離状態のMgOの抽出と定量2019

    • 著者名/発表者名
      門脇優人・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会、講演番号Y1239
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノクラスターとポリエチレングリコールとの反応に及ぼすチオール化合物の影響2019

    • 著者名/発表者名
      岩松翼・稲川有徳・上原伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会、講演番号:I1106
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 凝集誘起増感に基づく刺激応答型蛍光性金ポリマーを用いるたんぱく質の定量2019

    • 著者名/発表者名
      上原伸夫・増渕由樹・稲川有徳
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会、講演番号:I2004
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 氷グレインバウンダリー電気泳動法による氷-不凍たんぱく質間に働く相互作用力の評価2019

    • 著者名/発表者名
      稲川有徳・上原伸夫・岡田哲男
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム 講演番号: O-07
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼および関連材料を評価するための分析技術を下支えする分析化学の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      上原 伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会講演要旨集,I3001R
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 刺激応答型蛍光性金ポリマーの創製とそれを用いる生体高分子および界面活性剤の分析2018

    • 著者名/発表者名
      増渕 由樹,上原 伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会講演要旨集,Y1059
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシエチレン類に誘起される金ナノ粒子の生成とそれに基づくチオール化合物の分析2018

    • 著者名/発表者名
      岩松 翼,上原 伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会講演要旨集,Y1107
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 氷マイクロチャネルによる氷ゼータ電位測定と氷表面へのイオン吸着挙動の解明2018

    • 著者名/発表者名
      稲川有徳・上原伸夫・岡田哲男
    • 学会等名
      北海道大学低音研究所・氷化学研究会共同研究集会「H2Oを科学する・2018」、講演番号:P-8
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Separation and concentration of bio-active substances from salty solutions with thermoresponsive polymer-coated gold nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Shoya Kurihara, Nobuo Uehara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and application of organic-inorganic hybrid composed of stimulation-responsive polymers and fluorescent gold polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Masubuchi, Nobuo Uehara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正しい溶液調製法,-何をどう取り,どう溶かすか-2017

    • 著者名/発表者名
      上原伸夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 含硫ペプチドとの反応による金ナノクラスターの近赤外蛍光特性の発現2017

    • 著者名/発表者名
      上原伸夫,薗田夏美
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄-クロロフィリン錯体を発光基質とするルテニウム(Ⅲ)の時間計測-化学発光分析2017

    • 著者名/発表者名
      増渕 由樹,遠藤 大介,上原 伸夫,五十嵐 淑郎
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自信の持てる溶液調製-何をどのように溶解するか-2017

    • 著者名/発表者名
      上原伸夫
    • 学会等名
      JAIMAセミナー5 「初めての機器分析」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄鋼スラグ中フリーMgOのスペシエーション2017

    • 著者名/発表者名
      上原伸夫
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第175回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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