新規近赤外蛍光色素の開発とバイオ計測への応用

生体深部組織の測定に有利な近赤外光(650-900nm)によるイメージングへの応用を可能とする新規近赤外蛍光色素の開発を行なってきた.これまでに、四角酸を母骨格とする新規近赤外蛍光色素の開発に取り組み、その結果800nm前後に蛍光を有する色素の開発に成功した。さらに、蛍光量子収率を高めるために分子母骨格を改良することで、蛍光波長が751nm,蛍光量子収率が54%ときわめて強い近赤外蛍光を発する色素の開発に成功した。この数値は、現在広く使用されているシアニン系色素(蛍光量子収率:28%)に比べても高い値であることから、実用性の見込まれる分子であることが判明した。また、分子の特性を調査したところ、溶媒の極性に対して鋭敏かつ定量的に応答するソルバトクロミズム性が確認された。800nm付近でソルバトクロミズム性を持つ色素はこれまでに報告がないため、世界で初めての実施例である。その応答メカニズムを、NMRやUV-VISスペクトル解析によって理論的に推測することも行った。また、実際にウシ血清アルブミン等のタンパク質の有無によって蛍光波長がシフトすることも観測されたことから、タンパク質の定量やタンパク質周辺の環境・立体構造の解析などへの応用にも発展しうる。さらに、バイオ応用への一環として、ラベル化部位の導入も行い、タンパク質や抗体などアミノ基を有する生体物質に標識することにも成功した。また、同時に色素への水溶化部位の導入にも成功し、水100%にもきわめて良好な水溶性を示すことを確認した。この色素を用いて実際にウシ血清アルブミンにラベル化したところ、ラベル化前に比べて蛍光強度が大幅に増大することも確認されたことから、ラベル化色素としての有用性を示すことに成功した。

生体深部組織の測定に有利な近赤外光(650-900nm)によるイメージングへの応用を可能とする新規近赤外蛍光色素の開発を行なってきた.これまでに、四角酸を母骨格とする新規近赤外蛍光色素の開発に取り組み、その結果800nm前後に蛍光を有する色素の開発に成功した。さらに、蛍光量子収率を高めるために分子母骨格を改良することで、蛍光波長が751nm,蛍光量子収率が54%ときわめて強い近赤外蛍光を発する色素の開発に成功した。この数値は、現在広く使用されているシアニン系色素(蛍光量子収率:28%)に比べても高い値であることから、実用性の見込まれる分子であることが判明した。また、分子の特性を調査したところ、溶媒の極性に対して鋭敏かつ定量的に応答するソルバトクロミズム性が確認された。800nm付近でソルバトクロミズム性を持つ色素はこれまでに報告がないため、世界で初めての実施例である。その応答メカニズムを、NMRやUV-VISスペクトル解析によって理論的に推測することも行った。また、実際にウシ血清アルブミン等のタンパク質の有無によって蛍光波長がシフトすることも観測されたことから、タンパク質の定量やタンパク質周辺の環境・立体構造の解析などへの応用にも発展しうる。さらに、バイオ応用への一環として、ラベル化部位の導入も行い、タンパク質や抗体などアミノ基を有する生体物質に標識することにも成功した。また、同時に色素への水溶化部位の導入にも成功し、水100%にもきわめて良好な水溶性を示すことを確認した。この色素を用いて実際にウシ血清アルブミンにラベル化したところ、ラベル化前に比べて蛍光強度が大幅に増大することも確認されたことから、ラベル化色素としての有用性を示すことに成功した。