東京工業大學,科學技術振興機構(JST)

令和3年6月25日

東京工業大學
科學技術振興機構(JST)

環のすり抜けにより力を可視化する蛍光プローブ

~材料が受けるpNオーダーの力を2段階で評価する~

ポイント

東京工業大學 物質理工學院 材料系の相良 剛光 準教授とスイス フリブール大學 Adolphe Merkle InstituteのChristoph Weder(クリストフ ウェダー) 教授らの研究グループは、「環狀分子のすり抜け」を巧みに利用した、力を可視化する新しい分子ツールを開発した。

力に応答して色変化などのアウトプットを示す分子骨格をメカノフォアと呼ぶ。中でも、pNオーダーの力に応じて、段階的に異なるメカニズムで発光特性変化を示す超分子メカノフォアは、材料內部の複雑な応力変化を可視化する上で有益である。本研究グループは、ロタキサンを構成する環狀構造と軸分子の末端にあるストッパー構造の大きさを巧みに調整することで、力によって環狀構造がストッパーをすり抜けることを見いだした。環狀構造には蛍光団が、軸分子には消光団が導入されている。これにより、同じ分子骨格から、共有結合を切斷することなく、従來観察されていた瞬時かつ可逆的な蛍光のOn/Offスイッチのみならず、蛍光が消光狀態から常にOn狀態になる不可逆的な蛍光特性変化までも発現できることを明らかにした。このようなメカノフォアを用いれば、材料に印加される微小な力を多段階で評価できるようになる。

本成果は2021年6月24日に米國化學誌「Journal of the American Chemical Society」誌に掲載された。

本成果は、以下の事業?研究領域?研究課題によって得られた。

JST さきがけ
光の極限制御?積極利用と新分野開拓
ロタキサン型メカノプローブの創製とメカノバイオロジーへの応用
相良 剛光
2017年10月~2021年3月

<プレスリリース資料>

<論文タイトル>

“Rotaxane-based Dual Function Mechanophores Exhibiting Reversible and Irreversible Responses”
DOI:10.1021/jacs.1c03790

<お問い合わせ先>

(英文)“One "Ring" to Rule Them All: Curious Interlocked Molecules Show Dual Response”

前に戻る

成在人线AV无码免费高潮水