長鎖DNAを用いた一次元量子ナノドットワイヤーの創成と光機能の評価

本研究では,金属ナノ微粒子の規則配列構造を形成するために,グルタチオンを微粒子表面に固定化したグルタチオン修飾金ナノ微粒子(Gu-AuNP)を合成し,DNAなどを利用したGu-AuNPの一次元配列構造形成に関する検討を行った。その中で,直径1.4nmの金ナノ微粒子を用いて合成したGu-AuNPは溶媒蒸発に伴う自己集積過程によって3次元的な規則配列構造をとることが分かった。また,カチオン性ポルフィリンであるTMPyPおよびFe(III)で架橋したFe(III)-TMPyPを利用した金ナノ微粒子の規則配列構造形成に関する検討を行った。水相に上記ポルフィリン,有機相に金ナノ微粒子を溶解させ,液液二相系での金ナノ微粒子凝集体形成反応を行ったところ,界面領域で金ナノ微粒子凝集体が形成することが分かった。さらに,TMPyPに比べてFe(III)-TMPyPを用いた方が,界面での金ナノ微粒子凝集体の形成速度が速いことを確認した。以上,界面領域で形成した金ナノ微粒子集合体を固体電極状に固定化し,その電気化学応答を計測したところ,ポルフィリン由来の酸化・還元波がサイクリックボルタモグラム上で確認され,金ナノ微粒子集合体がポルフィリンで架橋されていることが示唆された。さらに,透過電子顕微鏡(TEM)測定を行ったところ,いずれのポルフィリンを用いた場合においても,金ナノ微粒子の規則配列構造の形成を確認した。このように,本研究によってポルフィリンで架橋した金ナノ微粒子の規則配列構造形成を達成した。

本研究では,金属ナノ微粒子の規則配列構造を形成するために,グルタチオンを微粒子表面に固定化したグルタチオン修飾金ナノ微粒子(Gu-AuNP)を合成し,DNAなどを利用したGu-AuNPの一次元配列構造形成に関する検討を行った。その中で,直径1.4nmの金ナノ微粒子を用いて合成したGu-AuNPは溶媒蒸発に伴う自己集積過程によって3次元的な規則配列構造をとることが分かった。また,カチオン性ポルフィリンであるTMPyPおよびFe(III)で架橋したFe(III)-TMPyPを利用した金ナノ微粒子の規則配列構造形成に関する検討を行った。水相に上記ポルフィリン,有機相に金ナノ微粒子を溶解させ,液液二相系での金ナノ微粒子凝集体形成反応を行ったところ,界面領域で金ナノ微粒子凝集体が形成することが分かった。さらに,TMPyPに比べてFe(III)-TMPyPを用いた方が,界面での金ナノ微粒子凝集体の形成速度が速いことを確認した。以上,界面領域で形成した金ナノ微粒子集合体を固体電極状に固定化し,その電気化学応答を計測したところ,ポルフィリン由来の酸化・還元波がサイクリックボルタモグラム上で確認され,金ナノ微粒子集合体がポルフィリンで架橋されていることが示唆された。さらに,透過電子顕微鏡(TEM)測定を行ったところ,いずれのポルフィリンを用いた場合においても,金ナノ微粒子の規則配列構造の形成を確認した。このように,本研究によってポルフィリンで架橋した金ナノ微粒子の規則配列構造形成を達成した。