光触媒治療への応用を目指した二酸化チタン-DNAナノ複合体の創製

制备二氧化钛-DNA纳米复合材料用于光催化治疗

• 批准号: 18850013
• 负责人: 立川 貴士
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18850013/
• 关键词: 環境材料; ナノ材料; ナノバイオ; 時間分解分光法; 単一分子分光法

1.レーザーフラッシュフォトリシス法によるTiO_2-DNAナノ複合体(TiO_2/DNA)の電荷分離状態の観測TiO_2とDNAを結合させるための吸着分子としてドーパミンを選択し、ポストモディフィケーション法によってドーパミン修飾DNAを合成した。ラジカルカチオンを観測するためのホール受容体として、4種の塩基より酸化電位が低く、かつモル吸光係数の大きなスチルベンジエーテル誘導体を選択し、ホスホアミダイト法によりDNA末端に修飾した。修飾DNAの構造は質量分析法により決定した。TiO_2には高い光触媒活性を示すP-25 TiO_2粉末(Nippon Aerosil社)を用い、DNAとの複合体形成はUV/Vis吸収スペクトル法により確認した。TiO_2/DNAについて、時間分解拡散反射スペクトル測定を行った。355nmのレーザー照射によりスチルベンラジカルカチオンの生成を観測した。2.全反射蛍光顕微鏡を用いたTiO_2/DNAの単一分子観察ストレプトアビジン-ビオチン結合によって発光性量子ドット(QD)をDNA鎖に修飾した。TiO_2との複合化は相補鎖DNAに修飾したドーパミンにより行った。全反射蛍光顕微鏡を用いQDからの発光を単一分子(粒子)レベルで観察した。紫外光照射前後の輝点数変化に対するDNA塩基配列のミスマッチ効果や活性酸素捕捉剤の添加効果などの実験から、TiO_2/DNAにおける光触媒反応機構ついて明らかにした。3.その他以下の項目について研究を行い、学術論文として発表した。いずれも本研究課題と密接に関連した研究である。(1)可視光応答型TiO_2およびTiO_2ナノチューブにおける光触媒反応機構の解明(2)単一分子分光法を用いた有機ナノ結晶成長機構および非接触TiO_2光触媒反応機構の解明(3)2色2レーザー照射法を用いた金ナノ粒子の作製

1. The charge separation state of TiO_2-DNA complex (TiO_2/DNA) was measured by using the method of adsorption. 4 kinds of DNA bases: low acidification potential, high absorbance coefficient, high selectivity of DNA inducers, and terminal modification of DNA. The structure of modified DNA was determined by mass spectrometry. TiO_2 shows high photocatalytic activity. P-25 TiO_2 powder (Nippon Aerosil) is used to form UV/Vis absorption complex. TiO_2/DNA detection, time-resolved scattering and reflection detection 355nm laser radiation detection 2. TiO_2/DNA single molecule detection using total reflection optical microscopy TiO_2 and its complexation are complementary to DNA modification. The total reflection optical microscope is used to detect the single molecule (particle). The number of luminosity changes before and after UV irradiation, and the effect of active acid capture agent on DNA matrix alignment is discussed. 3. The following projects are carried out in research and academic papers. This research topic is closely related. (1)Solution of Photocatalytic Reaction Mechanism for Visible Photoreactive TiO_2 and TiO_2 (2) Solution of Photocatalytic Reaction Mechanism for Organic Crystallization and Non-contact TiO_2 (3) Preparation of Photocatalytic Particles for Two-color and Two-color Irradiation

项目成果

活性酸素種を単一分子レベルで検出する方法

单分子水平检测活性氧的方法

• 发表时间: 2006

Photoinduced charge separation in titania nanotubes.

• DOI: 10.1021/jp063800q
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: The journal of physical chemistry. B
• 作者: T. Tachikawa;S. Tojo;M. Fujitsuka;Toru Sekino;T. Majima

Single-molecule detection of airborne singlet oxygen

• DOI: 10.1021/ja066739b
• 发表时间: 2006-12-27
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Naito, Kazuya;Tachikawa, Takashi;Majima, Tetsuro
• 通讯作者: Majima, Tetsuro

In situ and ex situ observations of the growth dynamics of single perylene nanocrystals in water.

• DOI: 10.1021/ja0654276
• 发表时间: 2006-11
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: T. Tachikawa;Hae-Ryong Chung;A. Masuhara;H. Kasai;H. Oikawa;H. Nakanishi;M. Fujitsuka;T. Majima

Visible light-induced degradation of ethylene glycol on nitrogen-doped TiO2 powders.

• DOI: 10.1021/jp0620217
• 发表时间: 2006-06
• 期刊: The journal of physical chemistry. B
• 作者: T. Tachikawa;Y. Takai;S. Tojo;M. Fujitsuka;H. Irie;K. Hashimoto;T. Majima