| 研究課題/領域番号 |
21K03452
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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13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
後藤 貴行 上智大学, 理工学部, 教授 (90215492)
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| 研究分担者 |
橋本 剛 上智大学, 理工学部, 教授 (20333049)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | NMR / muSR / 一次元スピン拡散 / 糖認識センサー / ボロン酸糖認識 / 糖センサー / μSR / スピン拡散 / 糖分子センサー / 金微粒子 / 超微粒子 / 一次元 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノサイズ金微粒子表面にボロン酸分子（糖認識部位）とルテニウム錯体（電気化学部位）をアルキル鎖で結合させた糖分子認識センサーは，糖検出感度の圧倒的高さで注目されているがその微視的機構は不明である。ボロン酸からアルキル一次元鎖を経由してルテニウム錯体まで，いかに電子状態が伝達されるか，金ナノ粒子の電子状態が糖検出にどのようにかかわっているかを解明することは，センサー開発の応用面からも重要である。
本研究ではアルキル鎖上の低次元スピン拡散と，金属ナノ粒子の電子状態の検出を，ＮＭＲとμＳＲを用いて行うことで糖分子の糖検出機構解明を行うとともに，コンポジット磁性体としての新奇な磁性の探索に臨む。
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| 研究成果の概要 |
ナノサイズ金微粒子表面に，ボロン酸分子とルテニウム錯体プローブを集積させた，糖分子認識センサーはその感度の高さに加え，ATPやバクテリアセンサーなどへの応用展開の可能性を含めて注目されてきた。本研究では，糖認識部位のボロン酸から，金属ナノ粒子を経由して電気化学部位であるルテニウム錯体まで，どのように電荷状態が伝達されるかについてＮＭＲと縦磁場μＳＲを用いて，磁場揺らぎの周波数スペクトラムを測定することで，一次元スピン拡散の存在を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
糖は生体におけるエネルギー源であり，殆どの生命現象に関与する。中でも生物の活動エネルギーである血液中のグルコースは，生命の維持に大きくかかわっており，インスリン等のホルモンによる濃度調整機構が不全となると糖尿病と診断される。糖センサーは医療において需要が高く，糖以外の分子も含め，高感度で高選択性を持つセンサーの開発は，現代社会において喫緊の課題の一つである。しかしながら，現時点で，分子認識が電気化学部位へどのように情報伝達されるのかと言う機構はほとんどわかっていなかった。今回、一次元スピン拡散の存在が明らかになったことで、新規センサー開発の一助となることが期待される、
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