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2016 年度 実績報告書

超耐光性有機蛍光色素ライブラリーの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K13949
研究機関名古屋大学

研究代表者

山口 茂弘  名古屋大学, 物質科学国際研究センター(WPI), 教授 (60260618)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2017-03-31
キーワードパイ共益化合物 / 蛍光イメージング / 耐光性 / リン / 有機蛍光色素
研究実績の概要

有機蛍光色素を用いたより精緻で高度な非侵襲バイオイメージングの実現は,生物学分野の基礎研究の発展だけでなく,先端的な医療や診断システムの開発にもつながる.この発展の障壁の一つとなってきたのが有機分子の安定性の問題である.例えば,超解像STEDイメージングは高い空間分解能を可能にしたが,強いレーザーの照射を必要とするために,有機蛍光色素の褪色が激しく,繰り返し測定が困難など,実践的応用の観点で本来の有用性が十分に引き出されていないのが現状である.そこで本研究では,本質的に難解なこの問題への挑戦として,耐光性に優れたラダー型有機リンπ電子系色素の開発に取り組み,主に以下の2つの成果を得た.
1)我々はすでに,電子受容性ホスホールP-オキシド骨格に電子供与性トリフェニルアミン部位を導入したドナー・アクセプター型分子C-Naphoxが,格段に優れた耐光性をもつことを報告している.この耐光性発現の起源を探るべく,架橋部位に一連の典型元素 (CMe2, SiPh2, SIMe2) を導入した誘導体の合成を行い,構造と耐光性の相関を調べた結果,ケイ素架橋部位でもかさ高い置換基さえ導入すれば,十分な耐光性が得られることを明らかにした.
2)上述のC-Naphoxは抜群の耐光性をもつものの,蛍光プローブとして応用するにはまだいくつか課題があった.そこでその課題を克服するべく新たなラダー型ホスホールπ電子系を合成し,それが,優れた水溶性や,環境の極性に依存せずに水中でも強い発光を示すこと,抗体修飾が可能な官能基をもつことなど,必要な条件をすべて満たすことを示した.実際,この分子を修飾した抗体を用いることにより,3次元STEDイメージングやマルチSTEDイメージングを達成し,その実践的有用性を示した.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Tuning the Photophysical Properties of Photostable Benzo[b]phosphole P-Oxide-Based Fluorophores2017

    • 著者名/発表者名
      R. A. Adler, C. Wang, A. Fukazawa, S. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: ASAP ページ: -

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b00658

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光・電子機能性分子で拓く未来2017

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      The 1st ABiS Symposium
    • 発表場所
      自然科学研究機構
    • 年月日
      2017-02-19 – 2017-02-20
    • 招待講演
  • [学会発表] デザインで拓く発光性有機分子の未来技術2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      豊田工業大学講演会
    • 発表場所
      豊田工業大学
    • 年月日
      2016-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and synthesis of useful fluorophore skeletons for bioimaging2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yamaguchi
    • 学会等名
      1st ITbM-IoC Joint Symposium
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2016-11-15 – 2016-11-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光・電子機能性分子で拓く未来2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      第42回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      清水, 静岡
    • 年月日
      2016-11-07 – 2016-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Phosphorus-Containing Fluorophores for Bio-imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yamaguchi
    • 学会等名
      17th Korea-Japan Joint Symposium of Organometallic and Coordination Chemistry
    • 発表場所
      釜山
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] π電子系の機能追求のための分子デザイン2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      新学術領域「π造形科学」,第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-10-20 – 2016-10-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光性π電子系のデザインと物性追求2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      日本学術振興会創造機能化学第116委員会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-10-12
  • [学会発表] 光る分子が拓く未来2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      国際有機化学財団特別セミナー,大分高校生講演会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2016-10-08
  • [学会発表] 蛍光性π電子系のデザインと機能追求2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      第65回高分子討論会「融合マテリアル学が切り拓く新機能材料の創成」
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 光・電子機能分子の物性追求により拓く未来2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      近大若手シンポジウム「光による物質・エネルギー変換の最前線」
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2016-09-09
  • [学会発表] ベンゾホスホール P-オキシドを鍵骨格とする超耐光性蛍光色素の開発と超解像蛍光イメージングへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      深澤愛子,WANG Chenguang,田邉誼之,多喜正泰,佐藤良勝,東山哲也,山口茂弘
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] Phosphorus-containing fluorophores for bio-imaging2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi
    • 学会等名
      Core-to-core Joint Symposium
    • 発表場所
      Kingston, Canada
    • 年月日
      2016-06-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子の光が拓く未来2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      第26回名古屋大学理学懇話会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-06-04
  • [学会発表] 典型元素化学が拓く未来分子材料2016

    • 著者名/発表者名
      山口茂弘
    • 学会等名
      JACI-GSC シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-06-02
    • 招待講演
  • [学会発表] Phosphorus-containing fluorophores for bio-imaging2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi
    • 学会等名
      PreISOR 2016
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-04-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phosphorus-containing fluorophores for bio-imaging2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi
    • 学会等名
      Fujihara Seminar
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2016-04-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Main Group Strategy for Photo- and Electro-Functional Materials2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi
    • 学会等名
      Sino-German Main Group Chemistry Symposium
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-04-10 – 2016-04-15
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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