Bio-Inspired Molecular Signal-Amplification Sensing

仿生分子信号放大传感

• 批准号: 22KJ1283
• 负责人: 水野 裕彬
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1283/
• 关键词: スマネン; 超分子ポリマー; 化学センサー; 静水圧; 分析化学; 光化学

本申請は、シグナル増幅機構の範囲を拡大した化学センサーの構築を目指し、生体内反応を活用した内・外部因子による新規シグナル増幅センシング手法の開発を目論むものである。化学センサーによるセンシングでは、置換基の導入などセンサー内部の要因による系の制御が可能である。従って本提案では、下記の二つを主に明らかにしていく：（1）スマネンへの分子認識部位の導入により、さらなる分光シグナルの増幅を目指す。また、外部因子として静水圧による化学センサーの光学特性を積極的に制御してきた。（2）そこで、静水圧制御法をスマネン系に適用することで、分光シグナルのさらなる増幅を目指す。今年度の実績としては、（1）に示した内部因子によるシグナル増幅センシング手法の原理検証を達成したことが挙げられる。具体的には、昨年度に達成した未修飾のスマネンとスマネン化学センサーを共存させた系における分子認識実験をより詳細に調査した。この結果、スマネンが非共存の系と比較して11倍の結合定数の増幅が観測された。また、このシグナル増幅の原因を密度汎関数理論（DFT）計算により明らかにした。つまり、スマネン化学センサーとスマネンをスタックさせて超分子ポリマーを形成することにより、LUMOのエネルギーが低下して分子認識に関与する置換基のアクセプター性が向上していることが判明した。さらに、スマネンの溶液中における超分子ポリマー形成についても調査した。この結果、メチルシクロヘキサン（MCH）においてはK = 18600 M-1、CH2Cl2においてはK = 630 M-1で超分子ポリマーを形成することが明らかとなった。これらの結果より、研究開始時に目論んでいた内部因子による新規シグナル増幅センシングを達成した。

The scope of this application is to expand the scope of the chemical system, the use of internal and external factors in vivo, and the use of new laws and regulations. In the chemical industry, it is necessary to make sure that the system is used to control the system. The following two parts of this proposal will make it clear that: (1) the location of the molecular recognition part of this proposal will be read, and the spectrum will be read. External factors, such as static water, chemical properties, optical properties, and so on, are active in the control of environmental pollution. (2) the imperial dharma system of the still water and the still water should be used for the purpose of reading the eyes. This year, (1) it shows that the internal factors are different from each other, and that the principle of manipulation is different. The details of yesterday's school year are due to the fact that there is a problem in chemistry, chemistry, coexistence, molecular knowledge, and so on. The results show that the number of non-coexistent systems is 11 times higher than that of non-coexisting ones, combined with the fixed number of data. The reason for this is density, mathematical theory (DFT) calculation, and so on. In the chemistry, there is no chemical reaction. The supramolecular DNA is formed. The LUMO is low. The molecular knowledge is low, and the molecular knowledge is low. The formation of supermolecules in the solution is characterized by the formation of malondialdehyde. The results showed that the results showed that the temperature of MCH was 18600, and that of CH2Cl2 was 630m. The results showed that the molecular weight was different. At the beginning of the study, we discussed the internal factors of the new regulations, and the results showed that the internal factors were affected.

项目成果

A Dynamically Responsive Chemosensor That Can be Modulated by an Effector: Amplification Sensing by Positive Heterotropic Allosterism

• DOI: 10.1246/bcsj.20220088
• 发表时间: 2022-08-01
• 期刊: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 4
• 作者: Suzuki，Sho;Homma，Amane;Fukuhara，Gaku
• 通讯作者: Fukuhara，Gaku

静水圧で駆動する超分子モジュール

静水压驱动的超分子模块

• 发表时间: 2021
• 期刊: 超分子研究会アニュアルレビュー
• 作者: Tsuchiya;T.; Mizuno;H.; Fukuhara;G.*;水野裕彬，福原学
• 通讯作者: 水野裕彬，福原学

面不斉ピラーアレーンの静水圧印加によるキラリティー反転

通过施加静水压力进行平面手性柱芳烃的手性反转

• 发表时间: 2021
• 作者: Jiabin Yao;〇水野裕彬;Chao Xiao;Wanhua Wu;井上佳久;Cheng Yang;福原学
• 通讯作者: 福原学

スマネンのスタックに基づくシグナル増幅センシング

基于Sumanen堆栈的信号放大传感

• 发表时间: 2022
• 作者: Kawahara Katsuki;Suzuki Ryoji;Tokita Masatoshi;茂木駿弥・金仁華;田中杏里，萩原敬人，高坂泰弘;○水野 裕彬・中澤 廣宣・宮川 晃尚・燒山 佑美・櫻井 英博・福原 学
• 通讯作者: ○水野 裕彬・中澤 廣宣・宮川 晃尚・燒山 佑美・櫻井 英博・福原 学

スマネンの超分子ポリマー形成に基づくシグナル 増幅センシング

基于苏曼烯超分子聚合物形成的信号放大传感

• 发表时间: 2022
• 作者: Sho Takahashi;Shiki Yagai;〇水野 裕彬・中澤 廣宣・宮川 晃尚 ・ 燒山 佑美・櫻井 英博・福原 学
• 通讯作者: 〇水野 裕彬・中澤 廣宣・宮川 晃尚 ・ 燒山 佑美・櫻井 英博・福原 学