2014 Fiscal Year Annual Research Report
生体らせん高分子を用いた交流駆動型電気化学円偏光発光デバイスの開発
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24350090
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小林 範久 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 教授 (50195799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 一希 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 助教 (00554320)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機電子材料 / 生体高分子 / 電気化学発光 / 円偏光発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では円偏光発光を可能とするDNAやポリペプチドなど生体らせん高分子/発光材料複合体の光電特性・素子応用に関する知見と,高速応答・高輝度な交流駆動電気化学発光素子の知見を組合せ，安価簡便に作成でき，円偏光発光可能な交流電気化学発光素子の実
現を目的とした。本年度は最終年度として，特に興味深い発光特性を示すDNAを用いた電気化学発光(ECL)素子の発光機構を明らかにし，さらにはDNAと光学活性な発光性錯体の複合化から得られる円偏光発光の大幅増強も新たに見出した。
１．前年度，DNA/ルテニウム(Ru)錯体修飾電極からなる交流駆動ECL素子が通常の電気化学系では考えられない高速な10000Hzで発光することを新たに見出した。この応答時間は50μsecであり，DNAがない場合(約1msec)に比べ20倍高速なECL駆動が可能である。この機構を解明するためDNA複合膜表面解析を行ったところ，DNA複合膜上には数十μm程度のDNA/Ru錯体凝集構造が形成され，この部位が交流ECLを示すことが明らかとなった。この凝集部位は凝集構造のない部位と比較して高い電流電圧特性を示し，DNA複合体電極系での高速な（10μsec）電気二重層の充電の要因と考えられる。その結果非常に高速なECL駆動が可能となったと考えられる。
２．前年度円偏光発光(CPL)測定系を立上げCPL発光を示すキラルなEu錯体の設計ならびに測定を行った。このEu錯体をDNA/界面活性剤複合体と複合したところEu錯体に基づく赤色発光やCPLが大幅に増強されることを本年度新たに見出した。興味深いことに円偏光異方性因子(gCPL)は-0.7を超している。DNAならびにEu錯体構造を解析したところDNAとEu錯体濃度比が特定の値において，円偏光発光に有利な錯体構造を形成していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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