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電気化学誘起アップコンバージョン発光を示すDNA組織体によるECL素子の高機能化

使用表现出电化学诱导上转换发光的 DNA 结构改善 ECL 装置的功能

基本信息

批准号：
22KJ0488
负责人：
小澤竜輝
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Chiba 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

项目摘要

電気化学発光（ECL）は、発光性化合物の電気化学的な励起状態形成に基づく発光現象である。これまでの研究で、超高速応答ECLを示すDNA/Ru(II)錯体複合膜電極間に青色ECL材料の9,10-ジフェニルアントラセン（DPA）を含む電解液を挟み込んだ2極型素子を構築した。その結果、この素子中において、DNA複合膜中のRu(II)錯体と電解液中のDPA間での電気化学反応をトリガーとしたアップコンバージョンに起因した、低電圧駆動での青色ECL発現および青色ECLの高速応答化が初めて達成された。令和4年度においては、これらの機能性向上に伴い、電気化学誘起アップコンバージョンに起因した青色ECLの大幅な耐久性向上も実現した。青色ECLの耐久性の低さはデバイスへと応用していく上で課題となっているため、この結果は非常に意義あるものといえる。さらに複合素子中における反応電荷量およびECL強度から、アップコンバージョンECL効率についても算出した。実際に算出した効率は非常に低く、今後改善していく必要があることは改めて明白となった。これらに加え、神戸大学との共同研究を通して、主に光物理的な観点からDNA/Ru(II)錯体複合膜上におけるDPAのアップコンバージョンについての詳細な挙動を解析した。またアップコンバージョン効率の向上に向けて、DNAとの相互作用を可能とする新規青色発光材料の合成にも着手した。水溶性の青色発光材料の合成には成功したが、実際にDNAと混合した際、架橋によって沈殿が生じてしまった。この課題についてまず今後改善策を検討していく必要がある。

Electrochemical luminescence (ECL) is a phenomenon in which electrochemical luminescence occurs when the excited state of a photochemical compound is excited.これまでの's research on ultra-high-speed ECL is based on the DNA/Ru(II) complex composite membrane and the cyan ECL material between the electrodes. Material 9,10-ジフェニルアントラセン (DPA) contains an electrolyte and a 2-pole element is constructed.そのRESULTS, この本子中において, のRu(II) molecule in the DNA composite membrane and のDPA in the electrolyte solutionしたアップコンバージョンにした、Low-voltage 駆activation of cyan ECL 発appears およびcyan ECL の high-speed response がInitial めてachieved された. Reiwa 4th year's においては, これらのfunctionally improved に合い, and electric chemical induction アップコンバージョンにcauses したcyan ECLのlarge and durable upも実appearsした. The durability of cyan ECL is low and the durability is low. The question is very interesting and the result is very meaningful. Calculate the amount of reactive charge in the さらに compound element and the ECL intensity of the アップコンバージョンECL efficiency. I have calculated that the efficiency is very low, and I understand that it is necessary to improve it in the future. Kobe University's Kobe University and Kobe University's Kobe University jointly researched を通して and the main photophysics な観Point DNA/Ru(I I) Detailed analysis of DPA's DPA on the composite film. The efficiency of the new technology has improved, the interaction of DNA has been possible, and the synthesis of new cyan light-emitting materials has begun. The synthesis of water-soluble cyan light materials has been successful, the DNA has been mixed, and the bridging has been completed. It is necessary to discuss the future improvement strategies for the problem.