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2015 年度 実施状況報告書

微小球を用いた超長距離フェルスター共鳴エネルギー移動システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 26620155
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

藤木 道也  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (00346313)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードエネルギー移動 / 微小球 / 膨潤 / 収縮 / ポリスチレン / ピレン
研究実績の概要

架橋ポリスチレン(PSt)微粒子が良溶媒中で膨潤-収縮する挙動に着目して蛍光粒子を短工程かつ簡便な方法により作製することを目的とした。常温常圧、無触媒で蛍光性架橋高分子粒子の作製条件を把握した。本法により、短工程かつ蛍光分子を含む濾液と架橋高分子粒子の回収と分離が可能になった。導入する蛍光分子とその濃度を変えるだけで蛍光分子由来の蛍光スペクトルを粒子内で再現できる。そのため、従来の重合可能な蛍光分子を含む蛍光性高分子粒子や架橋高分子の表面修飾による蛍光粒子の固定化法に対して、汎用性に富む画期的な手法への発展が期待される。以下に結果をまとめた。
(a) 蛍光分子(ピレン)を含有したPSt粒子では、ピレンの一分子導入と二分子(励起錯体形成)導入のPLスペクトルから、ピレン分子はPSt粒子の収縮による影響を受けて一分子の再配向または二分子の再配列が起きることが示された。
(b) 励起波長選択的な架橋ポリスチレン(PSt)微粒子の断面蛍光イメージならびに蛍光スペクトル測定から、架橋率(1,2,4%)によって、ピレンの発光スペクトルならびに2次元蛍光分布が存在した。特に、架橋率が高いほど、ピレン分子は、架橋ポリスチレン(PSt)微粒子の表面付近に局在していた。低架橋率のポリスチレンでは、ピレン分子が一様に分布していた。
(c) これらの知見から、ポリスチレン架橋率、D/A系ビチオフェン誘導体の選択と溶液濃度の最適化を含む種々のパラメータを最適化したフェルスター型エネルギー移動実験の設計指針が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

蛍光分子(ピレン)を含有したPSt粒子の2次元蛍光断面イメージ解析や濃度分布の見積もり、断面部位ごとの蛍光スペクトル計測を行うため、蛍光顕微鏡のDichroic mirrorの部品調達(海外より取り寄せ)や蛍光顕微鏡の改造に時間を要した。苦労したおかげで、励起波長選択的な架橋ポリスチレン(PSt)微粒子の断面蛍光イメージならびに蛍光スペクトル測定が可能となりピレンの発光スペクトルならびに2次元蛍光分布が、架橋率(1,2,4%)によって変化することを明らかにできた。

今後の研究の推進方策

これらの知見から、ポリスチレン架橋率、D/A系ビチオフェン誘導体の選択と溶液濃度の最適化を含む種々のパラメータを最適化した超長距離フェルスター型エネルギー移動実験を開始する。

次年度使用額が生じた理由

部品の発注納品のため、研究計画にやや遅れが生じたため

次年度使用額の使用計画

H28年度に測定評価を行うために使用する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Universiti Malaysia Perlis(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      Universiti Malaysia Perlis
  • [国際共同研究] Chulalongkorn University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Chulalongkorn University
  • [雑誌論文] Tempo-spatial chirogenesis. Limonene-induced mirror symmetry breaking of Si!Si bond polymers during aggregation in chiral fluidic media2016

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujikia, Keisuke Yoshida, Nozomu Suzuki, Nor Azura Abdul Rahim, Jalilah Abd Jalil
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      doi:10.1016/j.jphotochem.2016.01.027

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 不斉化学の常識に挑む; 円偏光源照射で完全制御する絶対不斉合成への招待2015

    • 著者名/発表者名
      藤木道也
    • 雑誌名

      アロマ リサーチ

      巻: 63 ページ: 230-237

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Well-Defined Oligo(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene)s with Chiral End Groups: Unique Helical Aggregations Induced by the Chiral Chain Ends2015

    • 著者名/発表者名
      Sakkawet Yorsaeng, Yuka Kato, Ken Tsutsumi, Akiko Inagaki, Boonyarach Kitiyanan, Michiya Fujiki, Kotohiro Nomura
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 2015 ページ: 16764-16768

    • DOI

      10.1002/chem.201503158

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Chiroptically enhanced luminescent p-conjugated polymer aggregates in controlled optofluidic medium2015

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      ホノルル国際会議場(米国、ハワイ州、ホノルル)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 蛍光ラベル法による架橋ポリスチレン粒子の不均一内部構造の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      長井俊樹、西岡義仁、藤木道也
    • 学会等名
      第24回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-27
  • [学会発表] フルオレン系交互コポリマーの吸収発光特性に与える溶媒効果2015

    • 著者名/発表者名
      吉本翔成、藤木道也
    • 学会等名
      第24回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-27
  • [学会発表] Aggregation Induced Photochirogenesis: Emerging Circularly Polarized Luminescent π-Conjugated Polymer by Circularly Polarized Light Source in Optofluidic Medium2015

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki
    • 学会等名
      International Symposium on Functional Polymers & Integrated Materials
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circularly Polarized Photon Energy Dependent Sign Inversion of π-Conjugated Polymer Aggregatesin Tuned Optofluidic Medium2015

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Yuri Donguri, Yin Zhao, Ayako Nakao, Nozomu Suzuki, Kana Yoshida, Wei Zhang
    • 学会等名
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      北海道大学(北海道、札幌市)
    • 年月日
      2015-08-30 – 2015-09-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Massless Spinning Photons Swap Sign of Luminescent Helical Polymer Aggregate2015

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Aggregation-Induced Emission
    • 発表場所
      Zhujiang Hotel(中国、広東省、広州市)
    • 年月日
      2015-05-15 – 2015-05-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] NAIST 物質創成科学研究科 高分子創成科学研究室

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/fujiki/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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