フォトン・アップコンバージョンを示すソフトナノマテリアルの創出

创建具有光子上转换功能的软纳米材料

• 批准号: 19F19050
• 负责人: 楊井 伸浩
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-07-24 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19050/
• 关键词: 励起三重項; 光物性; フォトン・アップコンバージョン

本研究では、配位結合をベースとしたナノマテリアルの構築に基づき、フォトン・アップコンバージョンを始めとした光機能の発現を目指している。実際に色素部位を密に集積した多孔性金属錯体を合成し、近赤外域に一重項―三重項遷移（S-T吸収）を示すオスミウム錯体を三重項増感剤として凝集させることなく導入し、ガラスマトリックス中に分散させることで、近赤外光から可視光へとアップコンバージョンする固体材料の創出に成功した。更に多孔性金属錯体の高い結晶性と比表面積を活かし、励起三重項を偏極源とした動的核偏極への展開も行った。動的核偏極を行う上では、生成した核偏極を蓄積するためにホストマトリックスとなる多孔性金属錯体のプロトンの緩和時間が長い必要がある。様々な構造の多孔性金属錯体を合成してプロトンの緩和時間を比較し、多孔性金属錯体としてはこれまでで最も長い緩和時間を達成した。このメカニズムについて知見を得るため、多孔性金属錯体の配位子を重水素化して重水素固体NMR測定を行ったところ、運動性が高い多孔性金属錯体ほどプロトンの緩和時間が長くなっていることが分かった。すなわち、多孔性金属錯体をナノ偏極場としてナノ細孔中に取り込んだ水分子や多様な生体分子を高核偏極化し、それらの高偏極化したゲスト分子を放出してNMRによるタンパク質の構造解析やMRIによる腫瘍組織のイメージングに繋げていく上で、非常に重要な設計指針を得ることが出来た。

In this study, the development of light function was indicated by the structure of light source, light source and light source. In fact, the pigment site is densely accumulated, the porous metal complex is synthesized, and the near infrared region is characterized by a triplet term-triplet migration (S-T absorption). The solid material is successfully created by introducing, dispersing, and near infrared light. More porous metal complex with high crystallinity surface area, excitation triplet polarization source, polarization expansion The relaxation time of the porous metal complex is very long. A comparison of the relaxation time of the porous metal complex in the structure and the relaxation time of the porous metal complex in the structure. The coordination sites of porous metal complexes were determined by NMR. The relaxation time of porous metal complexes was long. The structure analysis of the porous metal complex and the MRI analysis of the tumor tissue are very important design guidelines.

项目成果

Ultra-low detection of amines in Metal-Organic Frameworks

金属有机框架中胺的超低检测

• 发表时间: 2020
• 作者: Arijit Mallick;楊井伸浩;君塚信夫
• 通讯作者: 君塚信夫

Development of Efficient Triplet-DNP System Using Metal-Organic Frameworks

使用金属有机框架开发高效三重态-DNP 系统

• 发表时间: 2021
• 作者: Arijit Mallick;Saiya Fujiwara;Nobuo Kimizuka;Nobuhiro Yanai
• 通讯作者: Nobuhiro Yanai