| 研究課題/領域番号 |
20K21215
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
相良 剛光 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60767292)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 超分子メカノフォア / FRET / ロタキサン / 機械的刺激応答性発光材料 / 蛍光 / メカノフォア / 超分子 / エネルギー移動 / 刺激応答性発光材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者は、機械的刺激により共有結合を切断することなく発光特性が変化する「ロタキサン型超分子メカノフォア」の開発を行っている。本申請研究では、この超分子メカノフォアの機能拡張の第一歩として、蛍光共鳴エネルギー移動機構を分子設計に組み込むことにより、赤色蛍光を完全On/Offスイッチするロタキサン型超分子メカノフォアを創製する。
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| 研究成果の概要 |
近年、機械的刺激に応答して１分子レベルで様々なアウトプットを示す「メカノフォア」と呼ばれる分子構造が盛んに研究されている。これまでに報告されてきたメカノフォアは共有結合の切断を必要とするものが多いが、我々は共有結合を切断することなく蛍光特性が変化する「超分子メカノフォア」を開発している。インターロック分子の一つであるロタキサンをモチーフとするメカノフォアでは、これまで、使用する蛍光団には高い平面性が求められていた。本研究では、この問題を打破すべく、ロタキサン型超分子メカノフォアにエネルギー移動機構を導入できることを明らかにし、嵩高い蛍光団を使用できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ロタキサンをモチーフとした超分子メカノフォアの開発においては、使用する蛍光団には平面性が高いことが求められ、その結果、蛍光団の選択肢を狭めていた。本研究においてエネルギー移動機構を活用できることが明らかとなったため、今後嵩高い構造を持つ蛍光団を超分子メカノフォアに組み込むことができるようになる。また、今回ヒドロゲル中で超分子メカノフォアが機能することが明らかとなり、ポリウレタンのような疎水性の高い環境のみならず、親水的な環境でも超分子メカノフォアが機能することが明らかとなった。以上より本研究課題の当初の目的以上に超分子メカノフォアの研究対象・応用先を拡張できたと言える。
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