| 研究課題/領域番号 |
19H02539
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
田中 丈士 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (30415707)
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| 研究分担者 |
片浦 弘道 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 招聘研究員 (30194757)
平塚 淳典 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (70392652)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 酵素 / 発光 / 近赤外光 / 化学反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近赤外光の高い生体透過性と低散乱性は医療応用に適しているが、蛍光では励起光の低透過性や生体分子由来の自家発光が問題となっている。本研究の酵素反応による発光はこれら問題を回避でき、さらに選択性の高いセンサ機能も付与する。本研究では、異なる手法によりカーボンナノチューブの発光の実現を目指す。このような報告例はなく、未知の学問領域の開拓が期待できる。将来的には新規デバイスの実現に繋げる。
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| 研究成果の概要 |
酵素反応を利用したカーボンナノチューブの近赤外発光に関する研究を推進した。近赤外光は生体組織に対して高い透過性と低い散乱性を有しており、医療応用に非常に適しているが、蛍光を利用する場合には励起光自体の透過性が低いことや生体分子由来の自家発光が問題となっている。本研究の酵素反応によるカーボンナノチューブの発光は励起光が不要なためこれら問題を回避することが可能である。ホタルの発光酵素（ルシフェラーゼ）を用いて、カーボンナノチューブを発光させることに成功した。複数種のカーボンナノチューブの構造に対応した発光波長を確認できた。今後、更なる発光の高効率化を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた成果は、酵素反応の発光を用いることで、外部からの励起光なしに、生体組織の透過性の高い近赤外光をカーボンナノチューブから発することを可能とするものである。この様な報告はこれまでになく、学術的に重要なだけでなく、新たな診断法などの新規用途の開発にも繋がる、社会的意義も有するものである。
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