生物機能を戦略基盤とする健康・環境センサーの開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22350028
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 増田 秀樹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50209441)
• 研究分担者: 舩橋 靖博 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00321604) ; 猪股 智彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40397493) ; 小澤 智宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70270999)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 健康センサー / 環境センサー / 微生物センサー / 金属錯体

研究概要

生体系金属酵素が有する特異な機能を模倣して，その活性中心である金属イオンが種々の分子と結合することを利用し，健康センサーおよび環境センサーを開発した。健康センサーとしては、血管の弛緩作用があることで知られる一酸化窒素(NO)センサーを開発した。このセンサーはコバルト(III)を含む平面性錯体で、酸素や一酸化炭素や硝酸イオンや塩化物イオンや水とは全く反応せず，一酸化窒素とのみ反応することが分かった。また、揮発性有機化合物（VOC)をセンシングする化合物の合成にも成功した。この物質はゼオライトにフタロシアニンを内包した物質で、臭い成分として知られるノネナール、ピリジン、アミン、インドール、アセトアルデヒド、アンモニア等をセンシングできることが分かった。この物質はアルコールもセンシングできることが分かり，現在アルコールセンサーとしての応用展開を目指している。３つ目は微生物センサーの開発に成功した。これは、あらゆる細胞が鉄を体内に取り込むことが知られており，この機能を果たしているのがシデロフォアであり、この鉄ーシデロフォアを細胞内に取り込む原理を使い、微生物をセンシングするセンサーを開発した。シデロフォアとしてはカテコール型やヒドロキサム酸型があるが、これらのハイブリッド型も含めて合成することに成功し、微現在、生物選択性を検討中である。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation, Characterization, and Reactivity of Dinitrogen Molybdenum Complexes with Bis(diphenylphosphino)amine Derivative Ligands that Form a Unique 4-Membered P-N-P Chelate Ring (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Ogawa, Yuji Kajita, Yuko Wasada-Tsutsui, Hiroaki Wasada, and Hideki Masuda
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 52 ページ: 182-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparations of CoIII and FeIII Complexes Showing a Highly Selective Binding Ability for NO Molecule (2013)
  • 著者名/発表者名: Zizheng Zhang, Tatsuya Suwabe, Mai Ishikawa, Yasuhiro Funahashi, Tomohiko Inomata, Tomohiro Ozawa, and Hideki Masuda
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 ページ: 4470-4478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and Application of Ru2+ Complex with Square-Planar Quadridentate Ligand Containing Arylamines for Dye-Sensitized Solar Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inomata_, K. Yamamoto, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
  • 雑誌名: Jpn. J. Apl. Phys 巻: 52 ページ: 01AD07-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggregation behavior of differently substituted Ru(II)-complex dyes as sensitizers for electrodeposited ZnO solar cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Asdim, K. Ichinose, T. Inomata, H. Masuda, T. Yoshida
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A 巻: 242 ページ: 67-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Ternary Ruthenium(II) 2,2’:6’,2”-Terpyridine Complex Having Intramolecular π-π Stacking Interaction with Ancillary Benzyl Groups of the Mixed Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Aoki, Y. Wasada-Tsutsui, T. Inomata, T. Ozawa, Y. Funahashi, and H. Masuda
  • 雑誌名: J. Chem. Chem. Eng 巻: 6 ページ: 363-367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enantioselective Synthesis of Imidazolines with Quaternary Stereocenters by Organocatalytic Reaction of N-(Heteroarenesulfonyl)imines with Isocyanoacetates (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, Y. Maeno, M. Ohara, A. Yamamura, Y. Funahashi, and N. Shibata
  • 雑誌名: Org. Lett 巻: 14 ページ: 2960-2963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of a (-Peroxido)dicopper(II) Complex with N,N’,N”-Triisopropyl-cis,cis-1,3,5-triaminocyclohexane (R3TACH, R = iPr): Selective Preparation of (-Peroxido)dicopper(II) and Bis(m-oxido)dicopper(III) Species Regulated by Substituent Groups (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Matsumoto, Yuji Kajita, and Hideki Masuda
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem 巻: 2012 ページ: 4149-4158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of a Binuclear Purple Copper Site within a de novo Coiled coil Protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Daigo Shiga, Yasuhiro Funahashi, Hideki Masuda, Akihiro Kikuchi, Masanori Noda, Susumu Uchiyama, Kiichi Fukui, Kenji Kanaori, Yu Takano, Haruki Nakamura, Misato Kamei, and Toshiki Tanaka
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 ページ: 7901-7907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enantioselective Synthesis of ACHTUNGTRENUNGAG-041R by using N-Heteroarenesulfonyl Cinchona Alkaloid Amides as Organocatalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Hara, Shuichi Nakamura, Masahide Sano, Ryota Tamura, Yasuhiro Funahashi, and Norio Shibata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 18 ページ: 9276-9280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical and photophysical study in solution and on ruthenium(II) polypyridyl complexes containing thiophenylethynylphenanthrolines self-assembled on gold surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Shiotsuka, H. Kondo, T. Inomata, K. Sto, and H. Masuda
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 41 ページ: 1417-1419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunig the geometries of a de novo blue copper protein by axial interractions (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Shiga, Y. Hamano, M. Kamei, Y. Funahashi, H. Masuda, M. Sakaguchi, T. Ogura, and T. Tanaka
  • 雑誌名: J. Biological Inorganic Chemistry, 巻: 17 ページ: 1025-1031
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a high sensitive microbe sensor using artificial siderophore-modified Au substrate and nanoparticle (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Murase, T. Inomata, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
  • 学会等名: 5th Interinational Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20130128-20130201
• [学会発表] High sensitive VOCs sensor using a hydrophobic zeolite-based organic-inorganic hybrid compound suppressing moisture adsorption (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamawaki, Y. Taira, T. Inomata, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
  • 学会等名: 5th Interinational Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20130128-20130201
• [学会発表] Synthesis of a Fe(III)-N2O2 type complex with high NO selectivity (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ishikawa, T. Suwabe, T. Inomata, Y, Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
  • 学会等名: 5th Interinational Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20130128-20130201
• [学会発表] Density Functional Study of Binding of CO, NO, and O2 to Co-Centered N2S2 Coordination environment (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Wasada, Y. Wasada-Tsutsui, Z. Zizheng, T. Hashimoto, T. Yano, T. Inomata, Y. Funahashi, T. Ozawa, H. Masuda
  • 学会等名: 14th International Congress of Quantum Chemistry
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20120625-20120630
• [産業財産権] 人工シデロフォア錯体が修飾された微粒子、および当該微粒子が被着したセンサー基板 (2013)
  • 発明者名: 増田秀樹，小澤智宏、猪股智彦、村瀬貴範
  • 権利者名: 増田秀樹，小澤智宏、猪股智彦、村瀬貴範
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-057476
  • 出願年月日: 2013-03-24
• [産業財産権] 人工分子により修飾した走査型プローブ顕微鏡用探針、およびこれに用いる人工錯体分子 (2012)
  • 発明者名: 増田秀樹、小澤智宏、猪股智彦、村瀬貴範
  • 権利者名: 増田秀樹、小澤智宏、猪股智彦、村瀬貴範
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-286407
  • 出願年月日: 2012-12-28