| 研究課題/領域番号 |
19K05439
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石田 真敏 九州大学, 工学研究院, 助教 (60706951)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ポルフィリン / 近赤外光 / イメージング / 金属錯体 / π共役 / 光音響イメージング / 光音響 / 拡張ポルフィリン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光イメージング法は、分子レベルでの生命現象の解明に向けた医療診断研究における強力な分析ツールであり、より迅速に高解像度でかつ低S/N 比の組織画像を取得する生体深部イメージング応用には、極限的に低エネルギー（波長1000 nm以上）の短波赤外光を利用した色素分子の開発が必須である。しかしながら、低分子有機色素の開発例は極めて限られており、本研究では環拡張ポルフィリンを基盤とした短波赤外色素の開発研究を実施する。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、次世代光イメージング応用を志向した短波赤外領域光（NIR-II：波長1000nm以上）に応答（吸収・発光・発熱）する色素の創製とイメージング技術の提供を主たる目的として、生体深部を可視化するプローブ分子の開発において、従来の近赤外（NIR－I）領域よりも更に低いエネルギーNIR-II光を活用する分子開発を目指す。そこで光機能性材料として多用されているポルフィリン系拡張π共役類縁体の光学特性に着目し、固有のフロンティア分子軌道の精密制御を鍵としたNIR-II発光および光音響波（PA)発生を実現する色素分子の開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
このような短波赤外光を積極的に活用した光学材料の開発は、カーボンナノチューブや希土類系無機ナノ粒子といったNIR-II発光材料が検討されているが、光励起効率、低スペクトル分離、潜在的な細胞毒性の問題が懸念されており、低分子有機系色素への代替開発が求められている。近年になってリアルタイム画像誘導手術などの応用展開が、ベンゾビスチアジアゾール系のD-A型色素を基盤とした研究が達成されつつあり、次世代臨床応用の展開において、環拡張ポルフィリンを基盤とした色素群の開発研究が、NIR-II光による医療診断のフロンティアとなりうると期待される。
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