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イオン液体中の自己組織化プロセスに基づく新しいナノ界面材料の開発

基于离子液体自组装过程的新型纳米界面材料的开发

基本信息

批准号：
09F09259
负责人：
君塚信夫
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09259/
关键词：
希土類錯体自己集合発光ナノ界面二分子膜

项目摘要

分子情報を発光などの物理的信号に変換するナノインターフェースを開発することを目的に、配位不飽和な両親媒性のランタニド錯体を開発し、ヌクレオチド等のリン酸誘導体との相互作用(配位)を検討した。合成された配位子(L^<2->)は水中でTb(III)イオンと1:1錯形成して両親媒性の錯体(TbL^+)を与え、[TbL^+]Cl水溶液の動的光散乱(DLS)測定、走査型ならびに透過型電子顕微鏡観察から、自発的に二分子膜ベシクルが形成されていることを明らかにした。この二分子膜表面におけるTb(III)イオンは配位不飽和であるため、空の配位座には水分子が配位している。一般に、ランタニドイオンの発光強度は、水分子の配位により減少することが知られている。ここでアデノシン三リン酸(ATP)などのヌクレオチドを添加すると、Tb(III)に配位した水分子がATPのリン酸基に置換される結果、Tb(III)錯体の発光強度が増加した。興味深いことに、TbL^+二分子膜は、ATP>ADP>AMPの順に高い発光増強を示し、またATP,ADPの場合には基質濃度に対してシグモイド型の発光増大現象が観測された。すなわち、二分子膜表面(ナノ界面)に集積されたレセプターTbL^+錯体は二リン酸、三リン酸の結合に対して協同性を示し、自己組織化に基づいて分子構造情報をアロステリックに変換するナノインターフェースとして機能することが明らかとなった。本研究は、アメリカ化学会誌(J. Am Chem. Soc., 2011, 133,17370-17374)に掲載され、世界的にも大きな反響をもって受け入れられた。また、本成果は、分子組織化に基づくナノインターフェースの設計に広く応用できるものと考えられる。

Molecular information is transmitted through physical signal transduction, and the interaction (coordination) of acid inducers such as ligand, ligand. Synthesis of ligand (L^<2->) in water: Tb(III):1 On the surface of these two molecular films, Tb(III) is coordinated to water molecules. In general, the intensity of light emitted from the light source decreases due to the coordination of water molecules. This time, when the hydroxyl group of adenosine triphosphate (ATP) is added, the water molecules coordinated to Tb(III) are replaced by the adenosine group of ATP, and the luminescence intensity of the Tb(III) complex increases. In the case of ATP> ADP>AMP, the increase in luminescence of ATP>ADP>AMP was observed. The molecular structure information in the molecular structure of the organic and inorganic molecules is transformed into the functional information in the organic and inorganic layers. This study was conducted in Journal of J. Am Chem. Soc., 2011, 133, 17370 -17374), the world's largest and most influential media. The results of this study are as follows: