研究内容

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2002年4月~2005年3月 日本学術振興会 特別研究員(PD) > 投稿論文

Modulation of the sensitive temperature range of fluorescent molecular thermometers based on thermoresponsive polymers"
S. Uchiyama, Y. Matsumura, A. P. de Silva and K. Iwai
Anal. Chem., 2004, 76, 1793-1798

 Abstract
Fluorescent molecular thermometers based on polymers showing a temperature-induced phase transition and labeled with polarity-sensitive fluorescent benzofurazans are the most sensitive known. Here we show a simple and effective method for modulating the sensitive temperature ranges of fluorescent molecular thermometers based on such temperature-responsive polymers. 4-N-(2-Acryloyloxyethyl)-N-methylamino-7-N,N-dimethylaminosulfonyl-2,1,3-benzoxadiazole was adopted as a polarity-sensitive fluorescent benzofurazan, and nine copolymers of two kinds of acrylamide derivative (N-n-propylacrylamide, N-isopropylacrylamide, and/or N-isopropylmethacrylamide) with a small amount of DBD-AE were obtained. The fluorescence intensities of these copolymers in aqueous solution sharply increased with increasing temperature over a small range (6-7 degree Celsius). In contrast, these fluorescent molecular thermometers differed from one another in the sensitive temperature range (between 20 and 49 degree Celsius). Moreover, the sensitive temperature ranges were well related to the acrylamide ratios in feed. In addition, the responses from these fluorescent molecular thermometers to the change in temperature were reversible and exactly repeatable during 10 cycles of heating and cooling (relative standard deviation of the fluorescence intensity, 0.44-1.0%).

 内容
感熱性ポリマーを利用した蛍光性温度センサーの特徴として,機能温度範囲を自由に変更できる,という点があげられます. 例えば,感熱性ポリマー部位としてポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)を用いた温度センサーは 29-37 ℃,ポリn-プロピルアクリルアミド(PNNPAM)を用いた温度センサーは 18-24 ℃で機能しますが,この両ユニットを半々用いたセンサーは,おおよそ中間である 23-30 ℃で機能します. 本論文では,3種類のアクリルアミドユニットを用いて,蛍光性温度センサーの機能温度範囲と,感熱部位のアクリルアミドユニット比との直線関係を導いています.

 ひとこと
Anal. Chem. Minor revision でアクセプト. この論文は,前報(2003年 Anal. Chem.)の派生です もちろん内容としては,新規性もありますし,データの質も悪くないと思いますが,実験を始める前から結果が100%見えている研究だったので,たとえ Anal .Chem. とはいえど,あまり達成感は無いというのが本音です. 審査員のコメントは非常に好意的でしたが,これは前報があってこその事で,論文の審査がその論文単一で決められているのでは無いという事を実感しました. 逆に言えば,最初に研究レベルが高いという認識を植え付けられれば,あとに続く同系統の論文は簡単に受理されると思います. 前報が Anal. Chem. だったので,最低限 Anal. Chem. には通ると思い書いた本論文ですが,そういう実績増やしの打算的な研究は今後したくないな,と思わせた少々苦い思い出の残る一報です.