超分子機能化学研究室

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生体高分子を用いた超分子合成およびその機能化

超分子機能化学研究室は、生体高分子と人工の高分子・低分子を複合化し、それぞれの長所を融合した機能性材料の創製を目指しています。
生体高分子には、特にモノクローナル抗体を使います。
生体分子の構造の要点を取り出し、それを代わりに担う分子や高分子を設計・合成しています。
最近は、余剰資源である硫黄を原料とした硫黄含有ポリマーの研究にも取り組んでいます。

Research研究课题

生体の中では、さまざまな分子内・分子間の相互作用によって、高度で特異な機能が現れています。この研究室は、生体高分子（特にモノクローナル抗体）と人工の高分子・低分子を複合化し、新しい機能をもつ超分子や材料を生み出すことを目指しています。

※示意图

抗体でつくる超分子↗

抗体を1つのユニットとし、抗原抗体反応でつなげた樹状の超分子の合成を、研究例として紹介しています。非共有結合でできた分子量200万超の巨大な集合体で、原子間力顕微鏡で構造が観察されています。

※示意图

光で電子を動かすエネルギー変換↗

ポルフィリンに結合する抗体との複合体で、光誘起電子移動が促進される例を紹介しています。この複合体を光増感剤に、白金コロイドとともに水素発生システムを構築した例もあります。

※示意图

抗体と金属錯体の超分子触媒↗

ポルフィリンの金属錯体を抗体に結合させ、ピロガロールなど特定の物質の酸化反応を触媒する複合体の例を紹介しています。生体内にないロジウム錯体に結合する抗体を作り、その複合体で水素化反応を行った例もあります。

※示意图

刺激で動く超分子材料↗

光照射でゲルの接着と解離を切り替えられるシステムや、水素結合と金属－リガンド相互作用で架橋し、自己修復性と形状記憶性を示す材料を開発した例を紹介しています。

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