糖心破解版

「ビーズプローブ光学顕微镜1分子运动计测法（1分子モーションキャプチャ法）」は従来生体内でエネルギー変换を行う分子（生体分子マシン）の机能を解明するために考案された手法である。光学顕微镜で可视化できるサイズのビーズを観察対象生体分子マシンに取り付けて、“モーションキャプチャ”のマーカーのように用いるこの方法では、生体分子マシンの运动の方向性や一歩で进むサイズ、発生する力など他の计测では解らない多くのことが明らかになるため、人工的に作製した分子マシン（人工分子マシン）への适用が待たれていた。しかしながら、人工分子マシンのサイズは生体分子マシンの1/10の1ナノメートル程度で、分子の小型化が引き起こすプローブの结合効率の低下やビーズと基板间の强い相互作用などの问题があり、本手法をそのまま适用するのは困难であった。

© 2014 池田　朋宏
1ナノメートルの人工分子マシンに対するビーズプローブ光学顕微镜1分子运动计测法（1分子モーションキャプチャ法）の概念図。人工分子ベアリング（ダブルデッカーポルフィリン）の回転部分に繋がれた大きなビーズの运动が分子1个の运动を反映する。

今回、东京大学大学院工学系研究科応用化学専攻の野地博行教授、池田朋宏特任研究员、塚原隆博修士は、自然科学研究机构冈崎统合バイオサイエンスセンター／分子科学研究所の饭野亮太教授（2014年5月まで东京大学大学院工学系研究科准教授）、物质?材料研究机构高分子材料ユニット有机材料グループの竹内正之博士と共に、大きさが1ナノメートルである人工分子マシン1分子のモーションキャプチャに成功した。研究グループは、サイズの小型化の问题点を考虑して従来の手法を改良することで、分子内の2枚の板状の部分がホイールのように回転（人工分子ベアリング）するダブルデッカーポルフィリン分子1个の回転运动を记録した。さらに、ビーズに外力をかけることで分子1个の运动を操作することにも成功した。

人工分子マシン1个の振る舞いを「见て、触り」ながら性能评価できるこの手法は、人工分子マシンの目标の一つ「力を発生して运动する人工分子モーター」の実証に适用できる现在唯一の方法である。将来、例えば光で駆动する分子モーターを作製し、生体分子モーターと接続することによって、生体のさまざまな化学反応を光で操作できるテーラーメイドなエネルギー変换技术が可能になると期待される。

本研究の成果はその重要性が認められ、ドイツ化学会誌Angewandte Chemie International Editionの裏表紙にてハイライトされた。なお、本研究は科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業の一環として行われた。

论文情报

Tomohiro Ikeda, Takahiro Tsukahara, Ryota Iino, Masayuki Takeuchi, and Hiroyuki Noji,
“Motion Capture and Manipulation of Single Synthetic Molecular Rotors by Optical Microscopy”,
Angewandte Chemie International Edition Online Edition: 2014/7/2, doi: 10.1002/anie.201403091.

リンク