時間・空間分解分光による組織化した分子配列系の励起ダイナミクスの研究

使用时间和空间分辨光谱研究有组织的分子阵列系统的激发动力学

基本信息

批准号：
18750015
负责人：
伊藤冬樹
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では,複数の分子を組み合わせることで形成される組織化分子配列系で進行するエネル1ギー・電子移動反応などの励起ダイナミクスについて時間・空間分解分光法を用い,時間発展と空間分布の階層性を明らかにすることを目的とする.組織化された分子配列系として光捕集能や光導電機能をもつ分子をDNAにインターカレートした機能組織体を対象とする.前年度のアクリジンオレンジーDNA薄膜における時間分解蛍光測定,蛍光異方性減衰の測定から,DNAにインターカレートして形成される分子配列系において高効率な励起エネルギー移動が生じていることを明らかにした.本年度は,この結果に基づき,DNA鎖上にカチオン性ポルフィリン(TMPyP)とシアニン系近赤外蛍光色素(DTrCI)を吸着させた系における励起エネルギー移動を観測し,これを利用した近赤外蛍光増強について検討した.TMPyPとDTTCIを混合したDNA緩衝溶液中ではTMPyPの濃度が増加するにつれて,DTTCIの蛍光強度はTMPyP非存在下の最大86倍程度増加した.このエネルギー移動過程のタイナミクスを検討するために,時間分解蛍光測定を行った.TMPyPの蛍光強度は2成分指数関数で減衰した.一方DTTCIの蛍光強度は立ち上がりと減衰の2成分指数関数で再現された.立ち上がり成分はTMPyPの早い減衰成分と一致したことからエネルギー移動によってDTrCIの励起状態が生成したことを示している.また,本研究課題により得られた知見に基づき,高分子薄膜中に形成された色素分子集合体の集台体サイズとその励起状態ダイナミクスに関する研究へと発展させることができた.

在这个研究项目中，我们使用时间和空间分辨光谱来检查在由多个分子组合形成的有组织的分子阵列系统中进行的能量和电子转移反应的激发动力学，并研究其时间演化和空间分布的目标。目标是研究功能组织，其中具有光捕获和光电导功能的分子作为有组织的分子排列系统插入DNA中。赖氨酸橙-DNA薄膜中的时间分辨荧光测量和荧光各向异性衰减测量表明，在插入DNA形成的分子排列系统中发生了高效的激发能量转移，基于这一结果，今年我们将研究激发能量。在阳离子卟啉 (TMPyP) 和花青基近红外荧光染料 (DTrCI) 吸附到 DNA 链上的系统中进行转移。我们观察到了这一点，并使用它研究了在含有 TMPyP 和 DTTCI 的 DNA 缓冲溶液中，随着 TMPyP 浓度的增加，DTCI 的荧光强度增加到不存在 TMPyP 时的 86 倍。为了研究这种能量转移过程的动力学，进行了时间分辨荧光测量，TMPyP 的荧光强度以二分量指数函数衰减，而 DTTC 的荧光强度则以二元指数函数衰减。 I的荧光强度由上升和衰减的双分量指数函数再现。上升分量与TMPyP的快速衰减分量一致，表明DTrCI的激发态是通过能量转移产生的。通过该研究项目，我们能够将研究扩展到聚合物薄膜中形成的染料分子聚集体的聚集体尺寸及其激发态动力学。