| 研究領域 | 高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05269
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
深港 豪 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80380583)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | フォトクロミズム / 蛍光スイッチング / ナノ粒子 / 非線形応答 / 蛍光 / 非線形 / マルチカラー |
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| 研究実績の概要 |
次世代の生体イメージングや超解像イメージングへの応用に要求される蛍光スイッチング特性を満足する蛍光スイッチング分子材料の開発を目標に、新しい蛍光性フォトクロミック分子の開発に取り組んでいる。これまでの研究で、わずか数%の光反応で系中の蛍光を完全にON-OFFスイッチングできる超高効率な蛍光スイッチング特性を示す蛍光性フォトクロミックナノ粒子の開発や光により選択的かつ高いコントラストで蛍光色を自在に変化できる多色蛍光スイッチングシステムの開発にも成功している。
本年度の研究では、非線形蛍光スイッチング効率をさらに向上させるために、結晶性を有する蛍光性ジアリールエテンの設計および合成を試み、その分子のナノ粒子および単結晶状態における蛍光スイッチング挙動を検討した。その結果、フォトクロミック分子であるジアリールエテンと蛍光色素を連結した分子をアセトンから再結晶することで蛍光性のフォトクロミック単結晶を作製することに成功した。単結晶X線構造解析の結果、ジアリールエテンユニットは単結晶中で光反応可能なアンチパラレル型に固定されていることが認められた。実際に、その単結晶は極大波長502 nmの強い青緑色の蛍光(Φf= 0.23)を示し、UV光を照射すると、蛍光は急速に消光し、蛍光量子収率は<0.002まで減少した。また、可視光の照射により、蛍光強度は完全に元の状態に回復した。通常、バルク結晶相において、光変換率は10％未満に制限される。それにもかかわらず、今回得られた単結晶はバルク結晶相においてさえ優れた蛍光のON-OFFスイッチングを示すことが明らかとなった。この結果は、効率的な分子間のFRETに由来する非線形蛍光消光が単結晶で起こることを示すものであり、超高効率な非線形蛍光スイッチング分子システムの新しい可能性を明らかとした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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