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空間展開された分光円偏光による逐次測定可能な高速円二色性スペクトルメータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02767
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

江本 顕雄  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任准教授 (80509662)

研究分担者 古賀 智之  同志社大学, 理工学部, 教授 (10388043)
八木下 史敏  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80644624)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード円二色性 / キラル物質 / 円偏光 / 分光 / 高速測定 / CDスペクトル
研究開始時の研究の概要

本研究期間中に、前述の「空間展開された分光円偏光の同時生成」技術を確立し、これによる高速の円二色性スペクトル測定技術を実証し、さらに実際の分析や材料開発に適用して役立てることを計画している。具体的には、以下の3つの課題を実施する計画である。
・紫外-可視領域および深紫外-可視領域の空間展開された分光円偏光を生成する偏光回折素子の開発
・紫外-可視領域および深紫外-可視領域の高速円二色性スペクトルメータの開発
・高速円二色性スペクトルメータによる物質分析及び材料開発

研究成果の概要

本研究では、逐次測定可能な高速の円二色性スペクトルメータの構成を提案し、これを実現すると同時に、その逐次測定の対象となる種々の円二色性を示す機能性分子を開発した。従来、時間的に波長と左右の円偏光を展開して測定していた円二色性スペクトルを、複合的な偏光回折素子を用いて、左右の円偏光を波長ごとに空間的に同時に展開し、これを用いて円二色性スペクトルを測定することで、高速化可能であることを示した。更に、円二色性を示す機能性分子の開発も進めることで、高速な円二色性スペクトルメータによるコンフォメーション変化の推定の有効性を検証する下地を構築することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、キラル物質のコンフォメーション変化を逐次的に捉えることを目的に、円二色性スペクトルメータにおける、従来の時間展開型のスペクトル測定を、空間展開型のスペクトル測定に転換して、高速化することを提案し、その基本動作を実証した。このような測定技術が将来的に成熟することで、分子のコンフォメーション変化のダイナミクスを追跡可能となると期待される。これにより、例えば、タンパク質の変性が引き起こすコンフォメーション病のメカニズムの解明や治療方法の研究等に役立つと期待される。また、左右の円偏光を波長ごとに空間的に同時に展開する偏光素子を実現しており、更なる偏光応用技術等の発展につながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] 末端に芳香族環を有する人工ペプチドからなる自己組織化ナノ材料2023

    • 著者名/発表者名
      古賀 智之
    • 雑誌名

      色材協会誌

      巻: 96 号: 2 ページ: 53-57

    • DOI

      10.4011/shikizai.96.53

    • ISSN
      0010-180X, 1883-2199
    • 年月日
      2023-02-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Star-Shaped Peptide?Polymer Hybrids as Fast pH-Responsive Supramolecular Hydrogels2022

    • 著者名/発表者名
      Koga Tomoyuki、Oatari Yuta、Motoda Hideki、Nishimura Shin-nosuke、Sasaki Yoko、Okamoto Yasunao、Yamamoto Daigo、Shioi Akihisa、Higashi Nobuyuki
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 23 号: 7 ページ: 2941-2950

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.2c00411

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Narcissistic Self-sorting of Amphiphilic Collagen-inspired Peptides in Supramolecular Vesicular Assemblies2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Koga, Aika Ikejiri, Nobuyuki Higashi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 38 号: 7 ページ: 2294-2300

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.1c02978

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Phenolic Substituent Position in Boron Complexes of Imidazo[1,5‐a]pyridine2022

    • 著者名/発表者名
      Yagishita Fumitoshi、Hoshi Keita、Mukai Shoma、Kinouchi Takashi、Katayama Tetsuro、Yoshida Yasushi、Minagawa Keiji、Furube Akihiro、Imada Yasushi
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 11 号: 4

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200040

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization information landscapes expanded from single-shot images of ring-like diffraction patterns2021

    • 著者名/発表者名
      Hidenari Suzuki, Akira Emoto, Nobuyoshi Furuso, Daisuke Koyama, and Masashi Ishikawa
    • 雑誌名

      OSA Continuum

      巻: 4 号: 11 ページ: 2796-2804

    • DOI

      10.1364/osac.441838

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spider Silk-inspired Peptide Multiblock Hybrid Copolymers for Self-healable Thin Film Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Koga, Tomotaka Morishita, Yushi Harumoto, Shin-nosuke Nishimura, Nobuyuki Higashi
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 2 号: 24 ページ: 7851-7860

    • DOI

      10.1039/d1ma00823d

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Injectable Hydrogels Self-assembled from Oligopeptide-Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) Hybrid Graft Copolymers for Cell Scaffolds and Controlled Release Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Koga, Tomoo Matsuoka, Yusuke Morita, Nobuyuki Higashi
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 2 号: 12 ページ: 4068-4074

    • DOI

      10.1039/d1ma00347j

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supramolecular Nanofibers from Collagen-mimetic Peptides Bearing Various Aromatic Groups at N-Termini via Hierarchical Self-assembly2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Koga, Shinya Kingetsu, Nobuyuki Higashi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 9 ページ: 4533-4533

    • DOI

      10.3390/ijms22094533

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unexpected formation of poly-functionalized fulvenes by reaction of a tetraaryl[5]cumulene with iodine2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Hoshi, Masashi Yasuda, Takumi Nakamura, Yasushi Yoshida, Shoko Ueta, Keiji Minagawa, Yasuhiko Kawamura, Yasushi Imada, and Fumitoshi Yagishita
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 19 号: 35 ページ: 7594-7597

    • DOI

      10.1039/d1ob01270c

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of D-π-A type benzothizole-pyridinium salt composite and its application as photo-degradation agent for amyloid fibrils2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Hoshi, Kazuma Kusumoto, Airi Matsumoto, Atsushi Tabata, Hideaki Nagamune, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Takeshi Yasui, Yasushi Yoshida, Keiji Minagawa, Yasushi Imada, and Fumitoshi Yagishita
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 50

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-photon excitable boron complex based on tridentate imidazo[1,5-a]pyridine ligand for heavy-atom-free mitochondria-targeted photodynamic therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Keita、Itaya Masami、Tahara Koki、Matsumoto Airi、Tabata Atsuhi、Nagamune Hideaki、Yoshida Yasushi、Hase Eiji、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi、Katayama Tetsuro、Furube Akihiro、Minagawa Keiji、Imada Yasushi、Yagishita Fumitoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 号: 42 ページ: 26403-26407

    • DOI

      10.1039/d1ra05059a

    • NAID

      120007188419

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An on-demand bench-top fabrication process for fluidic chips based on cross-diffusion through photopolymerization2020

    • 著者名/発表者名
      Kimoto Takumi、Suzuki Kou、Fukuda Takashi、Emoto Akira
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 14 号: 4 ページ: 044104-044104

    • DOI

      10.1063/5.0014956

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 偏光素子による左右円偏光同時発生と分光計測応用2023

    • 著者名/発表者名
      江本 顕雄
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会 (Web会議)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光重合反応下での拡散を利用したオンデマンドのマイクロ流路デバイス作製技術における解像性能および流路断面形状の改良2023

    • 著者名/発表者名
      江本顕雄
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会 (Web会議)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Donor-Acceptor Type Benzothiazole Derivative for a Potential Cancer Therapy Agent under Blue LED Irradiation Conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Yagishita, Kazuma Kusumoto, Shoma Mukai, Atsushi Tabata, Hideaki Nagamune, Keiji Minagawa, Yasushi Imada
    • 学会等名
      次世代光フォーラム 2023 in 徳島
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] テトラアリール[4]クムレンと求電子剤との反応2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 翼,南川 慶二, 今田 泰嗣,八木下 史敏
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾクロミック発光を示すイミダゾ[1,5-a]ピリジニウム塩の合成2023

    • 著者名/発表者名
      阿部 壮太,關 優奈,藤原 誠哉,寺岡 智紗希,野口 直樹,岡村 英一,南川 慶二,今田 泰嗣,八木下 史敏
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Optical birefringence arrangements using molecular diffusions under photopolymerization2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Maruyama, Yu Tokizane, and Akira Emoto
    • 学会等名
      13 th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication (Web会議)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己組織性コラーゲンペプチドによるナノ材料設計2022

    • 著者名/発表者名
      古賀 智之、金月 慎也、池尻 愛佳、西村 慎之介、東 信行
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸を基盤とする温度応答性高分子の精密設計2022

    • 著者名/発表者名
      古賀 智之、澤本 篤、東 信行
    • 学会等名
      第51回医用高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸系高分子を基盤とする機能性ソフトマテリアルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      古賀 智之
    • 学会等名
      化学工学会第53回秋季大会 (Web会議)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] π電子系化合物の反応開発と光機能開拓2022

    • 著者名/発表者名
      八木下 史敏
    • 学会等名
      第36回若手化学者のための化学道場
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フォトポリマーの重合時交差拡散に伴う分子配向拡散様式の調査2022

    • 著者名/発表者名
      丸山 慧, 江本 顕雄
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 屈折率異方性の空間的変調によって形成されたリング状回折格子を用いた近赤外領域の光学定数測定方法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      江本 顕雄
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ring-type gratings formed by periodic molecular alignments targeted for spectroscopic polarization measurements2021

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, A. Emoto, N. Furuso, D. Koyama and M. Ishikawa
    • 学会等名
      12th International Conference on Optics-Photonics Design & Fabrication (ODF20)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フォトポリマーの重合時交差拡散を利用したオンデマンドのマイクロ流路デバイス作製技術2021

    • 著者名/発表者名
      江本 顕雄
    • 学会等名
      第172回ラドテック研究会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomedical Applications of Injectable Hydrogels Self-assembled from Oligopeptide-Vinyl Polymer Hybrid Graft Copolymers2021

    • 著者名/発表者名
      T. Koga, T. Matsuoka, H. Motoda, Y. Morita, N. Higashi
    • 学会等名
      Materials Research Meeting (MRM) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノ酸やペプチドを基盤とするスマート高分子材料の開発2021

    • 著者名/発表者名
      古賀智之
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 累積二重結合のヨード環化反応を鍵としたフルベン骨格の構築2021

    • 著者名/発表者名
      八木下 史敏, 星 恵太, 南川 慶二, 今田 泰嗣
    • 学会等名
      第37回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾ[1,5-a]ピリジン三座配位子-ホウ素錯体の合成および構造と光物性評価2021

    • 著者名/発表者名
      田原 晃生, 板家 將海, 田端 厚之, 長宗 秀明, 片山 哲郎, 古部 昭広, 南川 慶二, 今田 泰嗣, 八木下 史敏
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テトラアリール[3]クムレンの光二量体合成と発光特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      星 恵太, 片山 哲郎, 古部 昭広, 南川 慶二, 今田 泰嗣, 八木下 史敏
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分光と偏光を同時測定可能なリング型回折格子2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀成、江本 顕雄、古荘 信義、小山 大介、石川 真志
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フォトポリマーの重合時交差拡散を利用したオンデマンドのマイクロ流路デバイス作製技術2020

    • 著者名/発表者名
      江本顕雄、福田隆史
    • 学会等名
      第29回 ポリマー材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフト型ペプチド-ポリマー・ハイブリッドからなる形状記憶性ハイドロゲル2020

    • 著者名/発表者名
      古賀 智之、元田 秀樹、東 信行
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Shape Memory Hydrogels from Thermo-responsive Amino Acid-derived Vinyl Polymers2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Koga, Kotoha Tomimori, Hideki Motoda and Nobuyuki Higashi
    • 学会等名
      30th Annual Meeting of MRS-J
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 超スマート社会ビジネスを拓く!光&イメージング・センサ技術資料集2022

    • 著者名/発表者名
      江本顕雄,福田隆史 (2章1節分担執筆)
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      オプトロニクス社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 偏光を利用した画像計測技術および偏光機能性素子の開発 (1)

    • URL

      http://sensait.jp/19262/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 偏光を利用した画像計測技術および偏光機能性素子の開発 (2)

    • URL

      http://sensait.jp/19264/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 10分で完成!簡単・安全マイクロ流路チップ作製技術

    • URL

      https://www.jst.go.jp/tt/fair/ij2020/exhibitor/un20200296.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 偏光回折素子および偏光解析装置2022

    • 発明者名
      江本顕雄,鈴木秀成,古荘信義
    • 権利者名
      徳島大学,林テレンプ(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-002431
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 円二色性分光測定装置およびこれに用いる偏光素子2021

    • 発明者名
      江本顕雄,前川優貴,木本匠
    • 権利者名
      徳島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-097787
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 流路デバイス製造方法および流路パターン作成方法2021

    • 発明者名
      江本顕雄,鈴木滉,木本匠
    • 権利者名
      徳島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-097786
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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