本校専攻科物質工学専攻 吉瀬里穂子学士および同生物応用化学科 石井努教授らの研究グループは、単純な有機色素に対し適切な発光制御補助基を組み合わせることで、室温・大気下において長波長赤色領域で長寿命リン光発光を発現できる手法を確立しました。この方法により、金属を有しない長波長で長寿命な有機リン光色素を社会に提供できます。将来的には、生体発光検出用の革新的な発光材料として、産業や医学への社会的貢献が期待されます。
 |
| 図１．リン光発光の生体検出への展開
|
 |
| 図２．開発した赤色発光性のリン光色素 |
現在、蛍光色素が生体検出等のバイオ分野で利用されています。生体発光検出の高感度化において、バックグラウンド発光を回避できる長寿命リン光発光に注目が集まっています。しかし、生体環境下での再吸収や散乱を回避できる赤色から近赤外領域の長波長リン光発光では、イリジウムや白金等の貴金属を含む金属錯体が主流でありました。最近金属を含まない有機分子からのリン光発光の報告が加速していますが、発光色は短波長領域の青・緑・黄色に限定され、赤色～近赤外発光の報告は非常に稀でありました。本研究グループでは、金属を含まない単純な有機色素を基盤として、室温・大気下において長波長領域での長寿命リン光発光の発現に成功しました。ここでは、長波長発光特性を有すドナー・アクセプター型蛍光色素に着目し、本色素に発光制御のための補助基を導入し、項間交差を促進させると共に励起三重項状態を安定化させました。これにより、蛍光からリン光への発光特性を変換し、長波長・長寿命発光のリン光色素群を創出できました。
今後、この手法を駆使して、更に高い特性を有する長波長・長寿命リン光色素を開発し、生体発光検出の発展に貢献していきます。
＊ 本研究成果は、英国王立化学会が発行する雑誌「Journal of Materials Chemistry C」のオンライン版に 2月 6日付けで公開されました。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/tc/d3tc00162h
＜本件担当＞
久留米高専総務課研究推進係
電話：0942-35-9347
