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2010 年度 実績報告書

タンパク質が形成するキラルナノ空間を利用した円偏光発光性量子ドットの創成

研究課題

研究課題/領域番号 22651043
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

内藤 昌信  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (30346316)

キーワード円偏光発光 / キラル / 球殻状タンパク質 / 量子ドット / 光学活性
研究概要

本研究では、球殻状タンパク質をテンプレートとして円偏光発光(CPL, Circularly Polarized Luminescence, CPDを示す量子ドットを創成し、その発光原理を解明することを目的としている。特に本提案のクリティカルパスとなる2点を集中突破することで、次世代光ナノ情報分子のブレイクスルーを拓くことを狙いとした。H22年度は、(1)球殻状タンパク質をテンプレートにしたCPL発光性量子ドットの創成(2)CPL発光性量子ドットの発光メカニズムの究明に重点を絞って研究を進めた。
H22年度の成果として、球殻状タンパク質であるフェリチンの内部をキラルなテンプレートとして利用するバイオミネラリゼーション法を用い、タンパク質に被覆されたCdS量子ドットの合成に成功した。得られたCdS量子ドットは直接遷移帯および表面欠陥準位のいずれからの発光も左巻きの円偏光性を示した。さらに、バイオミネラリゼーションによってサイズが制御されたCdS量子ドットにレーザ照射により直接光酸化することで、タンパク質内のCdS量子ドットのサイズおよび発光特性を制御することに成功した。本成果によって、バイオミネラリゼーションというボトムアップ的なテンプレート合成に、トップダウン的な光加工技術を組み合わせるという新しいナノ加工法を提案することができた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (2件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescent CdS Quantum Dots Prepared in Protein Nanocage2010

    • 著者名/発表者名
      M.Naito, K.Iwahori, A.Miura, M.Yamane, I.Yamashita
    • 雑誌名

      Angew Chem Int.Ed.

      巻: Vol.49 ページ: 7006-7009

    • 査読あり
  • [学会発表] 円偏光発光性キラル超分子の創成と機能2011

    • 著者名/発表者名
      内藤昌信, 芝口廣司, 瀧山幸次郎, 妻鳥紘之, 河合壮, 岩堀健治, 山下一郎
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学で開催予定が中止となり、予稿集により発表
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 生体材料を用いた光・電子ナノマテリアルの創出2011

    • 著者名/発表者名
      内藤昌信
    • 学会等名
      第25回NAIST産学連携フォーラム
    • 発表場所
      関西経済連合会(大阪市北区)
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] 円偏光発生性キラル分子の創製と機能創発2011

    • 著者名/発表者名
      内藤昌信
    • 学会等名
      第25回超分子創製化学セミナー
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Circularly polarized luminescent CdS quantum dots prepared in protein nanocage2010

    • 著者名/発表者名
      M.Naito ; K.Iwahori ; A.Miura ; M.Yamane ; I.
    • 学会等名
      2010環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      ハワイコンベンションセンター(アメリカホノルル)
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Circularly polarized luminescent supramolecular chemistry2010

    • 著者名/発表者名
      内藤昌信
    • 学会等名
      NAIST Colloquium for Future-Pioneering 2010
    • 発表場所
      NAIST
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Circularly Polarized Luminescent CdS Quantum Dots Prepared in Protein Nanocage2010

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Naito, Kenji Iwahori, Atsushi Miura, Midori Yamane, Ichiro Yamashita
    • 学会等名
      AsiaNANO2010
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都江東区)
    • 年月日
      2010-11-02
  • [産業財産権] 円偏光発光性ナノ微粒子2010

    • 発明者名
      内藤昌信 岩堀健治
    • 権利者名
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      PCT US12,935,066
    • 出願年月日
      2010-09-28
    • 外国
  • [産業財産権] 円偏光発光性ナノ微粒子2010

    • 発明者名
      内藤昌信 岩堀健治
    • 権利者名
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      PCT09727057.3
    • 出願年月日
      2010-10-27
    • 外国

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公開日: 2012-07-19  

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