RESEARCH TOPICS プレスリリース

静水圧をリアルタイムに計測可能な高感度蛍光ナノセンサーを開発−深海や⽣体内の微⼩環境における圧⼒動態の解明に期待−

先導物質化学研究所の福原学教授は東京科学⼤学(Science Tokyo) 物質理⼯学院 材料系の⽔野隼⽃助教と安楽泰孝准教授、東京農⼯⼤学の⾚⽊友紀准教授らと共同で、ポリイオンコンプレックスベシクル(PICsome:ピクソーム、⽤語 1)と呼ばれる⾼分⼦ナノカプセルの膜の「硬さ(架橋度)」を制御することにより、膜内部に組み込んだ蛍光分⼦のピレン(⽤語2)が⽰す光学的挙動をプログラミング(設計)して、メガパスカル(MPa)級の静⽔圧(⽤語 3)を測定できる全く新しいセンサー「Pyr-PICsome」の開発に成功しました。

ポイント

  • カプセル膜の機械的強度(硬さ)によって、膜に埋め込まれた蛍光分子の光学的応答を精密にプログラミングする新手法を確立。
  • 柔らかい膜を持つナノカプセルは、0.1〜50 MPaのメガパスカル領域において極めて高い水圧感度(比率計測)を示すことを実証。
  • 硬い膜を持つナノカプセルは優れた蛍光比の変化および蛍光寿命の変化を示し、深海生物や生体内の微小環境における圧力のモニタリングに有用。高解像度な蛍光寿命イメージング(FLIM)用プローブとして最適であることを発見。
先導物質化学研究所 
福原 学 教授
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