2016 Fiscal Year Annual Research Report
フォトクロミズムを用いた複合応答蛍光スイッチング分子システムの創出
Publicly Offered Research
| Project Area | Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions |
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| Project/Area Number |
15H01096
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
森本 正和 立教大学, 理学部, 准教授 (70447126)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フォトクロミズム / ジアリールエテン / 超分子化学 / 光スイッチ / １分子計測(SMD) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蛍光スイッチングジアリールエテンを基本骨格として用いて、超解像蛍光顕微鏡の蛍光プローブに適用できる蛍光スイッチング分子システムを創出することを目的とした。ジアリールエテン誘導体について、光反応量子収率に対する反応点置換基の効果、イオン性置換基の導入による水溶化、および可視光照射による閉環反応の誘起を検討した。
反応点にイソブチル基を有するジアリールエテンを新規に合成し、光反応量子収率に対する反応点置換基の効果を検討した。反応点にイソブチル基を導入すると、従来のエチル基を有する分子に比べて、光閉環反応量子収率および閉環体の蛍光量子収率は大きく減少することなく、光開環反応量子収率が増大することを見出した。光開環反応量子収率を制御する上での反応点置換基の有効性が示唆された。
バイオイメージングへの応用に向けて、スルホン酸ナトリウムを有する水溶性ジアリールエテンを合成した。この分子は水に溶解し、水中においてフォトクロミズムと蛍光スイッチングを示した。
新しい光励起法として、可視光の照射によるジアリールエテンの閉環反応の誘起について検討した。光開環反応量子収率が著しく小さいジアリールエテン誘導体の溶液に可視光を照射すると、低い反応変換率で閉環体が生成することが観測された。この分子を染み込ませたろ紙やこの分子の単結晶についても、可視光の照射による閉環体の生成が認められた。A01宮坂グループとの共同研究により、蛍光スイッチングジアリールエテンに対して単一波長の可視レーザー光を照射した際の蛍光挙動を観測したところ、光異性化反応に伴う単一分子レベルでの蛍光ON/OFFスイッチングが観測され、その蛍光スポットを解析・積算することで超解像蛍光画像を構築できることが分かった。
超解像蛍光顕微鏡への応用に向けた分子設計指針を明らかにし、可視光照射による単一光源型超解像蛍光顕微鏡の可能性を見出した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] One-colour control of activation, excitation and deactivation of a fluorescent diarylethene derivative in super-resolution microscopy2017
Author(s)
Yuhei Arai, Syoji Ito, Hajime Fujita, Yusuke Yoneda, Takahiro Kaji, Satoshi Takei, Ryota Kashihara, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie, Hiroshi Miyasaka
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Journal Title
Chemical Communications
Volume: 53
Pages: 4066-4069
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Photoinduced topographical changes on microcrystalline surfaces of diarylethenes2016
Author(s)
Noriko Fujinaga, Naoki Nishikawa, Ryo Nishimura, Kengo Hyodo, Seiji Yamazoe, Yuko Kojima, Kazuki Yamamoto, Tsuyoshi Tsujioka, Masakazu Morimoto, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
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Journal Title
CrystEngComm
Volume: 18
Pages: 7229-7235
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Turn-on mode fluorescence photoswitching of diarylethene single crystals2016
Author(s)
Masakazu Morimoto, Ryota Kashihara, Katsuya Mutoh, Yoichi Kobayashi, Jiro Abe, Hikaru Sotome, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
Organizer
International Symposium on Photochromism 2016 (ISOP 2016)
Place of Presentation
East China University of Science and Technology (ECUST), Shanghai, China
Year and Date
2016-11-04 – 2016-11-07
Int'l Joint Research
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