| 研究課題/領域番号 |
19H02746
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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34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
福原 学 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30505996)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 化学センサー / アロステリズム / ポリチオフェン / カードラン / 分析化学 / 光化学 / 超分子化学 / 増幅分析 / 分析センサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現在、医薬系・農薬・香料・環境・国防問題など幅広い分野において、特定の検体を高感度かつ選択的に検知できる化学センサーの開発は、基礎学問にとどまらず応用面においても化学・生体系ナノテクノロジーとも密接に関連し社会に対する波及効果は高く、現代化学の最重要テーマの一つである。本提案では、申請者が広く提唱していきた超分子アロステリックシグナル増幅センシングという新規な分析手法によって、幅広い標的分析検体を超高感度にセンシングすることを目標としている。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、進展著しい新現象であるシグナル増幅センシング(SASS)機構を出発点に、従来のLock-and-key戦略(エンタルピー化学)を超えて、極微小なシグナル出力を能動的かつ積極的、そして「如何にしてアロステリズムによってシグナルを増幅して計測することができるのか？」というこれまでの分析化学への提起とともに、従来の計測科学の限界を極限まで追求した。この結果、(1)ホモトロピックあるいはヘテロトロピックなアロステリズムが働く化学センサーの構築、(2)II型糖尿病の薬理活性のあるオリゴ糖を高感度で検出できる多糖センサーの開発、(3)本申請内容の総説、を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの化学センサーの分野では、優れた系が報告されてきてはいるものの、いずれの場合も検体に対してレセプターの形やサイズが適合するLock-and-key戦略が一般的であり、もし設計・合成後にそれらが適合しなければ低感度あるいは低選択性といった問題点を抱えていたのが現状である。しかし研究代表者の提唱する手法は、アロステリズムによってセンサー部位が検体にあわせるため、従来法に付きまとっていた補償エントロピー損失という本質的な問題点を考慮しなくて良く、シグナルを増幅させて計測すれば良いというパラダイムが起きつつあると言ってもよい。
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