植物オルガネラ選択的H2O2検出用のカーボンナノチューブ近赤外発光プローブの開発

开发用于植物细胞器选择性H2O2检测的碳纳米管近红外发射探针

• 批准号: 22KJ2489
• 负责人: 浜野 凌
• 金额: $ 0.19万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2489/
• 关键词: 単層カーボンナノチューブ(SWCNT); サイズ排除クロマトグラフィー(SEC); 長さ分画; 架橋高分子; 近赤外発光; 原子間力顕微鏡; 乳化重合; 生体分子

令和4年度は、マレイミド含有架橋高分子ゲル被覆単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の長さに注目し、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いて架橋高分子ゲル被覆SWCNTの長さ分画を達成した。SWCNTはその一次元形状のため、長さによって光学特性や細胞取り込みなどの性質にばらつきがあることが知られている。現在の合成技術では長さの制御は困難であるため、性質の揃ったSWCNTを調整するためには、SWCNT孤立分散液を調整後に長さを分画することが求められている。本研究では、CNTミセル重合法と呼ばれる、界面活性剤とSWCNTのミセル空間を重合場としてモノマーを乳化重合しSWCNT表面をゲルで被覆する方法で合成したゲル被覆SWCNTでも長さを分画できることを初めて明らかにした。ゲル被覆SWCNTの長さは原子間力顕微鏡で観察した。長さ分画後のゲル被覆SWCNTの光学特性を評価したところ、長いゲル被覆SWCNTほど、分画前よりも高い相対量子収率を有することが確認できた。長さ分画後、ゲル被覆SWCNTのマレイミド部位に対し、チオール残基を有するタンパク質の後修飾を検証した。また、SECでの長さ分画におけるCNTミセル重合法の一般性を検証するため、上記の条件と異なるモノマーでゲル被覆SWCNTを合成し、ゲルの組成に依らずSECで長さ分画できることを示した。さらに、SWCNTの表面に分子を化学的に導入し、一般的なSWCNTよりも近赤外発光特性が向上した局所化学修飾SWCNT(lf-SWCNT)を、CNTミセル重合法を用いてゲルで被覆する方法を確立し、SECを用いた長さ分画を達成した。長さ分画後のゲル被覆lf-SWCNTの光学特性を評価し、長いゲル被覆lf-SWCNTほど分画前よりも高い相対量子収率を示すことを明らかにした。

In 2010 and 2014, the polymer coating layer (SWCNT) containing bridging polymer was used to achieve the growth of SWCNT. SWCNT has a secondary shape, length, optical properties, cell selection, and properties. Now the synthesis technology is difficult to control, the properties of SWCNT are adjusted, SWCNT isolated dispersion is adjusted, and the separation is difficult. In this study, the method of CNT reassembly was used to synthesize and coat SWCNT surface with surfactant and SWCNT space. The length of the coated SWCNT was observed by atomic force microscopy. The optical properties of the coated SWCNTs were evaluated after separation, and the optical properties of the coated SWCNTs were confirmed before separation. After the long separation, it is necessary to investigate the post-modification of SWCNT residues. The general model of the CNT recombination method for the SEC's long term separation is demonstrated by the following conditions: In addition, SWCNT surface chemical introduction, general SWCNT, near infrared emission characteristics, upward chemical modification of SWCNT(lf-SWCNT), CNT recombination method to use the coating method to establish, SEC and use the long distance analysis to achieve. The optical properties of the coated lf-SWCNT were evaluated after long separation, and the optical properties of the coated lf-SWCNT were evaluated before long separation.

项目成果

Cross-linked polymer gel coating on locally functionalized single-walled carbon nanotubes and their length separation

局部功能化单壁碳纳米管上的交联聚合物凝胶涂层及其长度分离

• 发表时间: 2023
• 作者: Ryo Hamano;Tsuyohiko Fujigaya
• 通讯作者: Tsuyohiko Fujigaya