光応答性分子を用いた光新機能の創生とバイオフォトニクスへの応用

利用光响应分子创造新的光学功能及其在生物光子学中的应用

• 批准号: 20J21342
• 负责人: 中川 優磨
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Ryukoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21342/
• 关键词: ジアリールエテン; 光誘起細胞毒性; DNAインターカレーション; 相互作用; 結晶状態; 白色発光; 光沢材料; 表面剥離; 窒素含有ヘテロ環; 分子スイッチ

令和4年度では、研究課題①: アリール基にthiazole環をもつジアリールエテンの光誘起細胞毒性と評価において、その光誘起細胞毒性のメカニズムを詳細に検討した。一般的なジアリールエテンの開環体は、400 nmよりも短波長に吸収をもつが、分子内にthiazole環をもつ誘導体はDNAと相互作用することで吸収が長波長化し、相互作用後の開環体は新たに436 nmに吸収をもつことがわかった。その結果、ジアリールエテン分子の閉環構造は平面性が高いためDNAにインターカレートし、その状態で開環と閉環の両構造が吸収をもつ波長 (本研究では436 nm)の光を照射することで、ジアリールエテンの開環-閉環反応が周期的に引き起こされることによってDNAの損傷が起こり、アポトーシスが誘起され、その結果細胞死が引き起こされることが示唆された。この結果はJ. Med. Chem誌にて論文が受理され、現在掲載準備中である。また、昨年より行っていた結晶状態で白色発光を示す分子の白色メカニズムについては、Mater. Adv.誌にて論文が掲載された。加えて、新たなジアリールエテンの応用例として、ジアリールエテンの結晶状態でのフォトクロミック反応を利用した光調節可能な黄金光沢微結晶膜の作製、多段階光照射を使用した効率的な光誘起表面剥離に関して新たに研究を行い、その成果がそれぞれBull. Chem. Soc. Jpn.誌とCryst. Growth Des.誌にて論文が掲載された。

Make and 4 year で は, research topics (1) : ア リ ー ル base に thiazole ring を も つ ジ ア リ ー ル エ テ ン の light induced cytotoxicity と review 価 に お い て, そ の light induced cytotoxicity の メ カ ニ ズ ム を detailed に beg し 検 た. General な ジ ア リ ー ル エ テ ン の open-loop は, 400 nm よ り も shorter-wavelength に suction 収 を も つ が, intramolecular に thiazole ring を も つ inductor は DNA と interaction す る こ と で suction 収 が after long wavelength し and interaction の open loop body は new た に 436 nm に suction 収 を も つ こ と が わ か っ た. そ の results, ジ ア リ ー ル エ テ ン molecular の closed-loop structure は planarity が high い た め DNA に イ ン タ ー カ レ ー ト し, そ の state で open-loop と closed-loop の struck structure suction 収 が を も つ wavelength (this study で は 436 Nm) の を sunlight す る こ と で, ジ ア リ ー ル エ テ ン の open-loop and closed-loop reverse 応 が cycle of に lead き こ さ れ る こ と に よ っ て の DNA damage が up こ り, ア ポ ト ー シ ス が induced さ れ, そ の results こ cell death が lead き さ れ る こ と が in stopping さ れ た. The にて paper in the journal of J. Med. Chem has been accepted for publication at され and is currently in the process of being published である. Line ま た, yesterday よ り っ て い た crystalline state で 発 white light を の す molecules in white メ カ ニ ズ ム に つ い て は, Mater. Adv. The journal にて paper が published された. Add え て, new た な ジ ア リ ー ル エ テ ン の 応 cases と し て, ジ ア リ ー ル エ テ ン の crystalline state で の フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク anti 応 を using し た light regulation may な jin-guang huang ohsawa の of the micro crystal film system, more を Duan Jieguang irradiation using し た sharper rate な light induced surface stripping に masato し て new た に research を い, そ の results が そ れ ぞ れ Bull. Chem. Soc. Jpn. The journal とCryst. Growth Des. The journal にて paper が published された.

项目成果

フォトクロミックジアリールエテン結晶の多段階光照射による効率的な光誘起表面剥離

通过多级光照射有效光致变色二芳基乙烯晶体表面剥离

• 发表时间: 2022
• 作者: 中川 優磨;森本 正和;横島 智;中村 振一郎;内田 欣吾
• 通讯作者: 内田 欣吾

含窒素ヘテロ環を有するジアリールエテン誘導体の光誘起細胞毒性と構造の関係

含氮杂环二芳基乙烯衍生物的光诱导细胞毒性与结构的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: 中川優磨;菱田竜也;須丸公雄;森下加奈;内田欣吾
• 通讯作者: 内田欣吾

単一有機分子のパッキングモードによる二重発光に基づく白色発光

由于单个有机分子的堆积模式而基于双发射的白光发射

• 发表时间: 2022
• 作者: 中川優磨;木下久恩;横島智;西村涼;森本正和;畠山允;坂本裕紀;中村振一郎;内田欣吾
• 通讯作者: 内田欣吾

Phototunable Golden Luster Microcrystalline Film of Photochromic Diarylethene

光致变色二芳基乙烯光可调金色光泽微晶薄膜

• DOI: 10.1246/bcsj.20220169
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Nakagawa Yuma;Nishimura Ryo;Morimoto Masakazu;Yokojima Satoshi;Nakamura Shinichiro;Uchida Kingo
• 通讯作者: Uchida Kingo

ジアリールエテンを使用した光応答性黄金光沢微結晶膜の作製

二芳基乙烯制备光响应金色光泽微晶薄膜

• 发表时间: 2022
• 作者: 中川 優磨;西村 涼;森本 正和;横島 智;中村 振一郎;内田 欣吾
• 通讯作者: 内田 欣吾