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生物は細胞や膜といったように、機能をコンパートメントに分け、それらを有機的に連携させることで複雑な機能を生み出している。これは、例えば分子シグナルの授受や細胞膜内外の物質移動といったナノレベルの多重な機能を協同的に連携作用させて応答を行う「流れ(flow)」の確立にある。その実現には「ナノ空間の化学」が重要な役割をしている。
本課題では、生物の受容、検出、移送、変換などの基本操作を材料化学的な空間素子として設計し、それらを連携させた空間を有機的に結合・融合させる「空間融合法」の開発を目指す。具体的には、機能開拓の舞台として動的なナノ空間機能を有する多孔性配位高分子(PCP)を主として用いる。異なる機能を有するPCPを「融合(fusion)」させる界面の化学を深化させ、例えば外部刺激・環境変化といったシグナルを増幅・伝搬するflowの創出に繋がる基盤技術の確立を目的とする。
本年度は「空間融合」の学理の土台構築のために不可欠なPCP結晶の界面について理解を深めるため、PCP結晶表面の直接観察手法について検討した。PCPの結晶表面・界面は、その動的変形を最初に映し出すため、極めて重要な研究対象である。また、PCP結晶を融合・接合する上で、界面の理解は最も重要である。結果、原子間力顕微鏡を用い、PCP結晶表面を安定的に長時間観察するための条件の一部を決定することができた。基盤研究（S）の採択により、本課題は2018年6月11日付で廃止となった。
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