カルボニル置換基が誘起するπ共役系発色団の新規光機能の開拓と高分子材料への展開

羰基取代基诱导的π共轭发色团新光学功能的开发及其在高分子材料中的应用

基本信息

批准号：
13J08624
负责人：
仁子陽輔
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013 至 2014
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度は、低分子のピレンカルボニル化合物及びその誘導体を数多く合成し、それらの基礎的な光物理的性質を調べることに注力した。得られた化合物群が、既存の蛍光材料と比べて実に優れた性能を持っていることが明らかとなったため、本年度はそれらの分子を基盤とした更なる優れた蛍光材料開発及び応用研究を行うこととした。まず、昨年度開発したピレンカルボニル化合物を基盤とした蛍光ソルバトクロミック色素が極めて高い光安定性があることを明らかにし、その理由を明らかにしつつ、細胞生物学上重要な課題である「脂質ラフト(細胞膜中のドメイン)の可視化」に成功した。また、より生物学的応用に適した、ピレン色素の開発を多数行った。他にも、ピレン色素の蛍光アミノ酸化なども行い、蛍光性タンパク質としての応用を行った。一部学術誌に報告済みであるが、これらの成果の大半は近日報告される。次に、ピレンのカルボニル化合物を基盤とした、二光子励起発光色素の開発を行った。得られた色素は、生体組織の深部を観察する色素として、既存の色素と比べて抜群の性能を持つほか、二光子励起蛍光顕微鏡の課題であるレーザー光源の低予算化にも繋がる見込みのある性能を示した。本成果は、既に学術論文に報告済みである。最後に、ピレンではないが、カルボニル化合物の一つであるナイルレッドを基盤とした蛍光性高分子ミセルの開発を行った。この高分子ミセルは通常時は非蛍光性であるが、生細胞中に導入すると、ミセルが分解するとともに強力な蛍光性を示す。この性質を利用することで、現在実用化がすすめられているドラックデリバリーシステム(薬物を患部に直接届けることが可能なもの)において、薬物の徐放箇所や徐放速度を追跡が可能となり、その実用化を加速させることが出来ると期待される。この成果も、既に学術論文に報告済みである。

去年，我们重点合成了许多低分子芘羰基化合物及其衍生物，并研究了它们的基本光物理性质。很明显，与现有的荧光材料相比，所获得的化合物组具有真正优越的性能，因此今年我们决定基于这些分子进行进一步的优异荧光材料的开发和应用研究。首先，我们揭示了去年开发的基于芘羰基化合物的荧光溶剂致变色染料具有极高的光稳定性，在阐明其原因的同时，我们也在尝试解决“脂筏”问题，这是一个我们成功地可视化了“细胞膜中的结构域”。我们还开发了多种更适合生物应用的芘染料。此外，他们将芘染料转化为荧光氨基酸，并将其用作荧光蛋白。其中一些结果已经在学术期刊上报道，但大部分结果将在不久的将来报道。接下来，我们开发了一种基于芘羰基化合物的双光子激发发光染料。与现有的用于观察活体组织深层的染料相比，所获得的染料具有出色的性能，并且还有望有助于降低激光光源的成本，这是双光子激发荧光显微镜所表现出的性能问题。这一结果已经在一篇学术论文中报道过。最后，虽然不是芘，但我们开发了基于尼罗红（一种羰基化合物）的荧光聚合物胶束。这些聚合物胶束通常不发荧光，但当引入活细胞时，它们会分解并表现出强烈的荧光。通过利用该特性，可以在目前投入实际使用的药物输送系统（可以将药物直接输送到受影响区域的系统）中跟踪药物的缓释位置和缓释速率。这将加速实际应用。这一结果已经在一篇学术论文中报道过。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

2. 東工大HP研究最前線

2.东京工业大学HP研究前线

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

1. 東工大HP研究最前線

1.东京工业大学HP研究前线

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Development of Novel Push-pull Dyes Based on Pyrene Chromophore and Their Applications for Plasma Membrane Probe

基于芘发色团的新型推拉染料的研制及其在质膜探针中的应用

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yosuke Niko;Yokan Cho;Susumu Kawauchi;Gen-ichi Konishi
通讯作者：
Gen-ichi Konishi

ピレンを基盤としたpush-pull型色素の合成とその光物理的性質

芘基推拉染料的合成及其光物理性能

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koh—ichi Sugimoto;Junya Kobayashi;仁子陽輔・川内進・小西玄一
通讯作者：
仁子陽輔・川内進・小西玄一

刺激応答型蛍光on-offミセルの開発

刺激响应荧光开关胶束的开发

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Junya Kobayashi;Daiki Ina;Yuji Nakajima and Koh-ichi Sugimoto;仁子陽輔・Didier PASCAL・Andrey KLYMCHENKO・Yves MELY・小西玄一
通讯作者：
仁子陽輔・Didier PASCAL・Andrey KLYMCHENKO・Yves MELY・小西玄一