高感度振動ＳＦＧ分光による水溶液中の生体分子膜の研究

• 研究課題/領域番号: 24350010
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 石橋 孝章 筑波大学, 数理物質系, 教授 (70232337)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
• キーワード: 非線形分光 / 振動スペクトル / 界面 / 生体分子 / 単分子膜

研究成果の概要

水溶液中での生体分子膜の構造と機能の解明するための高感度振動和周波発生（SFG）分光法の要素技術の開発・検討と生体分子膜への応用研究を行った。開発・検討した要素技術は、(1)水晶薄膜を透過配置で使用した高感度ヘテロダイン検出振動SFG測定装置、(2)ナノ粒子増強振動SFG、(3)プリズム平行基板結合系による全反射配置振動SFG分光である。応用として、水上および基板上の脂質膜（L膜とLB膜）の構造の表面圧依存性、タンパク質水溶液表面のタンパク質および水分子の配向と構造についてヘテロダイン振動SFG分光によって研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Heterodyne-detected Achiral and Chiral Vibrational Sum Frequency Generation of Proteins at Air/Water Interface (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanari Okuno and Taka-aki Ishibashi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 印刷中 号: 18 ページ: 9947-9954
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b01937
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Salt-induced water orientation at a surface of non-ionic surfactant in relation to a mechanism of Hofmeister effect (2015)
  • 著者名/発表者名: Mafumi Hishida, Yohei Kaneko, Masanari Okuno, Yasuhisa Yamamura, Taka-aki Ishibashi, and Kazuya Saito
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chirality Discriminated by Heterodyne-detected Vibrational Sum Frequency Generation (2014)
  • 著者名/発表者名: Masanari Okuno and Taka-aki Ishibashi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 5 号: 16 ページ: 2874-2878
  • DOI: 10.1021/jz501158r
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Time-Resolved IR Spectroscopy of 1,3-Dicyanophenylcyclopentane-1,3-diyl Diradicals: CN Stretching Wavenumber as a Vibrational Signature of Radical Character. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Akihiro; Oshita, Takehide; Abe, Manabu; Ishibashi, Taka-aki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem., B, 巻: 118 号: 14 ページ: 3991-3997
  • DOI: 10.1021/jp500636j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stabilization and Modification of Gold Nanocube Surfaces with Layered Silicate (2014)
  • 著者名/発表者名: Miharu Eguchi, Masae Ito, and Taka-aki Ishibashi
  • 雑誌名: Chemical Letters 巻: - 号: 1 ページ: 140-142
  • DOI: 10.1246/cl.130922
  • NAID: 130004427097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved IR observation of a photocatalytic reaction of pivalic acid on platinized titanium dioxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Maeda and Taka-aki Ishibashi
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 立体規則性の異なるPNiPAm薄膜のヘテロダイン検出振動和周波発生分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深谷和玄・奥野将成・勝本之晶・力山和晃・石橋孝章
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学，東広島
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] シリカ基板上色素単分子膜―水溶液界面の振動電子二重共鳴和周波発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立野雄也・奥野将成・石橋孝章
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学，東広島
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] ヘテロダイン検出キラル振動和周波発生分光法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥野将成・石橋孝章
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学，東広島
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] ヘテロダイン検出振動和周波発生による分子キラリティー決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥野将成・石橋孝章
  • 学会等名: 第6回SFG研究会
  • 発表場所: 筑波大学，つくば
  • 年月日: 2014-08-03
  • 招待講演
• [学会発表] ギャップモードプラズモン共鳴による振動和周波光増強の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥野将成・時本泰地・江口美陽・石橋孝章
  • 学会等名: 平成26年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 理化学研究所，和光
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] カルボニル基を持つシクロペンタン-1,3-ジイル型一重項ビラジカル種の振動解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 背山信・三島愛・安倍学・石橋孝章
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ，京都
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 振動電子二重共鳴和周波分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石橋孝章・三好和哉
  • 学会等名: 2013年真空・表面学術合同講演会：第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合講演会 2013 Vacuum/Surface Science joint meeting
  • 発表場所: つくば国際会議場，つくば
  • 年月日: 2013-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] A New Chiral Vibrational SFG Detection Scheme with a Variable Retarder (2013)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Ishibashi
  • 学会等名: Seventh International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy (ICAVS-7)
  • 発表場所: Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] Time-resolved IR spectroscopy of cyclopentane-1,3-diyl biradicals (2013)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Ishibashi
  • 学会等名: XVIth International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy (TRVS 2013)
  • 発表場所: Beppuwan Royal Hotel , Beppu, Japan
  • 年月日: 2013-05-23
• [学会発表] 振動SFG分光による有機物界面の研究一埋もれた界面観測の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋孝章
  • 学会等名: 第1回分光イノベーションシンポジウム
  • 発表場所: 東京・東京工業大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] 液晶可変位相板を用いたキラル振動和周波分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋孝章・三好和哉
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 東京・東京工業大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] カルボニル基を持つシクロペンタン-1,3-ジイル型一重項ビラジカル種の時間分解赤外分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 背山信・三島愛・前田晃宏・安倍学・石橋孝章
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 東京・東京工業大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [備考] 研究テーマ 振動SFG分光
  • URL: http://www.chem.tsukuba.ac.jp/ishibashi/researches.html#VSFG