| 研究課題/領域番号 |
16F16042
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
君塚 信夫 九州大学, 工学研究院, 教授 (90186304)
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| 研究分担者 |
PANKAJ 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-07 – 2019-03-31
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| キーワード | バイオマテリアル / 光学物性 / フォトン・アップコンバージョン |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、タンパク質などのバイオマテリアルを基盤とし、色素分子との複合化によりフォトン・アップコンバージョンを示す生体適合性材料を創出することを目的としている。生体高分子と界面活性剤の複合体マトリックス中に色素分子を高濃度に分散することで空気中においてアップコンバージョンを示すヒドロゲルを合成でき、更にこのヒドロゲルを乾燥したフィルム状態においても評価を行ったところ、興味深いことに空気中において安定な緑色光から青色光へのフォトン・アップコンバージョンを示すことが明らかとなった。このフィルム中におけるフォトン・アップコンバージョン効率を相対法により求めたところ、これまでの最も効率の良い固体フォトン・アップコンバージョンと同程度の高い効率を示すことが分かった。また、色素の種類を変更することにより、近赤外光から可視光へのフォトン・アップコンバージョンも達成し、本手法の一般性を示すことにも成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
前年度に開発したフォトン・アップコンバージョンを示すヒドロゲルに加え、そのヒドロゲルを乾燥することにより得られるフィルムも、空気中において非常に高効率かつ安定なフォトン・アップコンバージョンを示すことが分かった。これらは空気中において不安定な化学種を安定化しうるというバイオマテリアルの新しいポテンシャルを示すものであり、今後のバイオマテリアル開発において重要な知見を与えると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた近赤外光から可視光へのフォトン・アップコンバージョンの効率を更に向上させるため、色素に置換基を修飾するなどして化学構造を変化させ、材料構造の最適化を行っていく。また、様々な色素をヒドロゲルおよびフィルム中に分散させ、酸素耐性を持ったバイオマテリアルとしてコンセプトを一般化することを試みる。
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