単一高分子微粒子の光反応とセンシング

单一聚合物颗粒的光反应和传感

基本信息

批准号：
10207203
负责人：
堀江一之
金额：
$ 33.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10207203/
关键词：
単一微粒子デンドリマーハイドロゲルエネルギー移動蛍光プローブコアシェル型微粒子両親媒高分子ユニマー光化学ホールバーニング近接場光学顕微鏡高分子微粒子アセンブリングサイズ効果光ホールバーニング世代数構造緩和色素-媒質相互作用

项目摘要

今年度は、昨年度から引き続き行ってきている単一色素を含む両親媒性高分子ユニマーの光化学ホールバーニングの研究に加えて、(1)高効率発光デンドリマーの合成とその単一微粒子分光および、(2)蛍光法による刺激応答性微粒子の単一微粒子観察とその評価を行った。前者については、コアにジフェニルアントラセン、表面にピレンを有する2世代のデンドリマー分子を合成した。溶液中337nmの光で主にピレンを励起した場合、デンドロンではピレンのエキシマー蛍光が観測されるが、デンドリマーではピレン由来の発光は全くみられず、コアからの発光のみが観測された。デンドリマー稀薄溶液から基板上に作成した凝集体微粒子は、溶液中よりも短い寿命を示した。また溶液中、凝集体いずれの場合も、エネルギー移動に由来する発光の立ち上がりは観測されず、エネルギー移動が非常に高速に起こると結論した。後者については、表面にpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)を有し、環境に応じて粒径を変化させるコアシェル型微粒子のゲル内部もしくはヘア末端に、蛍光プローブであるダンシル基を導入し、シェル層のミクロな極性・粘性を評価した。水-アセトン混合溶媒中での微粒子の粒径は、通常の(コアシェル型でない)PNIPAMゲルと同様の挙動を示した。しかし、プローブ周囲の極性・粘性を反映する蛍光ピーク波長は、水中で微粒子とゲルとでは大きく異なり、微粒子のプローブ周囲が疎水的であると示唆された。水-メタノール、水-DMSO混合溶媒系でも同様の結果となった。共焦点レーザー走査型蛍光顕微鏡により、微粒子個々の観察を行ったところ、コアに相当する部分がシェル層より明るい像が得られた。以上の結果より、疎水性プローブであるダンシル基は、水中ではポリスチレンコア近傍に寄り集まると考えられる。

除了继续研究含有单染料的两亲聚合物的光化孔燃烧之外，自去年以来一直在继续，今年我们还进行了（1）（1）合成高效的发光树状聚合物及其单个颗粒光谱的合成，以及（2）使用刺激性微生物的单个粒子的观察和评估。对于前者而言，合成了两代树突分子，在核心中二苯基氨基氨基烯和表面中的pyrene合成。当pyrene在溶液中主要用337 nm处的光激发时，在树突中观察到了吡啶的准分子荧光，但在树突中未观察到pyrene衍生的发光，仅观察到核心的发光。从树枝状聚合物稀释液在基板上制备的聚合微粒表现出比溶液中较短的寿命。此外，在溶液或聚集体中，未观察到来自能量转移的发光的上升，得出的结论是能量转移非常迅速。对于后者，将荧光探针的丹烷基团引入了核心壳的内部或头发末端，带有聚（N-异丙基丙烯酰胺）（pNIPAM）（PNIPAM）的核心末端，其粒径根据环境而变化，以评估壳层的微极性和粘度。水丙酮混合溶剂中细颗粒的粒径显示出与通常的（非核心壳）pnipam凝胶相似的行为。然而，荧光峰波长反映了探针周围的极性和粘度，在水中的细颗粒和凝胶之间有很大差异，这表明细颗粒周围的探针是疏水性的。用水甲醇和水-DMSO的混合溶剂系统获得了相同的结果。当使用共聚焦激光扫描荧光显微镜观察单个微粒时，获得了与芯相对应的部分比壳层更明亮的图像。基于上述结果，人们认为是疏水探针的丹烷基聚集在聚苯乙烯芯附近的水中。