| 研究課題/領域番号 |
21K05106
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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34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
高瀬 舞 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20631972)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 表面プラズモン / 表面増強分光 / 比旋光度 / エナンチオマー / 微量分析 / キラル分子検出 / 分子分別 / 旋光度 / エナンチオマー検出 / 局在表面プラズモン共鳴 / キラル分子 / 貴金属コロイド / 光ー分子相互作用 / 局在表面プラズモン / 旋光度計測 / 金属コロイド / 光強電場 / 高感度分子認識 / キラリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光学活性な分子の選択的合成，分離は創薬だけでなく幅広く研究が行われているが，１％未満含まれる不純物が生体内での利用に悪影響を及ぼすことはしばしば見られる．このような微量の物質を選択的に検出除去する方法として，表面プラズモン共鳴効果をもちいる分子捕捉と表面増強分光法による分子の選択と高感度分析を同時に達成することを目指す．このために，表面増強旋光度計測法を確立し，分子と光の相互作用を積極的に利用することで，in-situで分子の光学活性の観点から動的挙動を解明できると考える．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、表面プラズモン共鳴が生じる強い電場内にキラル分子を存在させることにより、通常単分子レベルでは検出できない分子の旋光度を検出する方法の開発を行った。その結果、旋光性を有する分子を貴金属微粒子の表面に吸着させることによって、SPRに起因する吸収が旋光性を有するとともに、吸着分子の旋光度が著しく増大することが明らかとなった。この現象は、貴金属微粒子の量に非線形に応答したため、貴金属微粒子が単粒子ではなく複合可した場合のSPRのカップリングによる増強もまた旋光度の増大に影響を与えることが示唆された。このように高感度な測定が可能となり、in-situによる動的観測の可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで物質固有の比旋光度を有するため，測定が難しいとされてきた微小な旋光度の変化について，その旋光度を増強することにより，通常の旋光度計をもちいて計測することが可能となった．これにより，非常に低い濃度で含まれる，毒性の強い分子を，in situの旋光度計測により見つけることが可能となる．このような理工学分野の基礎的な知見によって，医療をはじめとする人の生活に直結する化学技術となると考えていいる．
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