| 研究課題/領域番号 |
21H01965
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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 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
犬飼 宗弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (60537124)
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| 研究分担者 |
香川 晃徳 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (70533701)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 固体NMR / DNP / 動的核偏極 / MRI分子プローブ / 核磁気共鳴 / 超偏極 / 機能性材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
目的を達成するために、NMRの信号強度を劇的に向上させることができるトリプレット核スピン偏極(TDNP: Triplet Dynamic Nuclear Polarization)を利用し、「高分解能TDNP NMR装置の開発」および「TDNPの機能性材料への応用」を行う。室温で超高感度かつ高分解能スペクトルを取得できる固体NMR計測基盤を確立し、室温で機能が発現している材料へ応用することで、新たな構造や運動を明らかにし、材料・分子設計に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、室温で超高感度NMRを可能とするトリプレットDNPに注目し、機能性材料のトリプレットDNP解析を可能とする手法、材料、装置開発と応用を研究目的とする。目的を達成するために、「1. 高分解能トリプレットDNPの開発と粉末試料の高偏極化」と「2. トリプレットDNPマトリクスの開発と機能性材料への応用」に取り組んだ。1に関してはTDNPと高分解能固体NMRを組み合わせた高分解能トリプレットDNPの装置開発に取り組んだ。2に関しては、共晶や共結晶などの有機結晶に注目することで、トリプレットDNPマトリクスを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核スピンの振る舞いを見るNMRやMRIの検出感度は、核スピンの向きの揃い具合（偏極率）に比例する。一般的な偏極率は極めて低く、より高度なNMRやMRI測定、例えば微小な腫瘍のMRI検出、などは困難である。極低温で核スピンの向きを揃える動的核偏極（DNP）と呼ばれる方法が盛んに研究されているが、高価な装置や液体ヘリウムなどの寒剤がネックとなり、広く社会に普及していない。本研究により、室温でDNPができる分子の種類が増えた。将来、本研究が提案する共結晶化技術とMRIを組み合わせることで、従来法では困難であった精密ながんの診断や治療判定を可能とする超高感度MRIが期待される。
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