水を高核偏極化する色素材料の開発に成功

一重項励起子分裂はシングレット・フィッションとも呼ばれ、光照射によって生成された一分子の励起一重項状態が密集した有機色素分子同士がエネルギーを共有することで、その二分子を励起三重項状態へと変換する技術です。従来の一重項励起子分裂の応用例としては光エネルギー収支に着目した太陽光発電の高効率化が主流でしたが、一重項励起子分裂によって生み出される五重項状態と呼ばれる特殊な量子状態に着目した応用研究は未開拓でした。

今回、九州大学大学院 工学研究院の川嶋 優介 大学院生（当時）、濱地 智之 大学院生、楊井 伸浩 准教授、同大学大学院 理学研究院の宮田 潔志 准教授、北里大学 理学部 物理学科の渡辺 豪 准教授の共同研究グループは、九州大学大学院 工学研究院の君塚 信夫 教授、同大学大学院 理学研究院の恩田 健 教授、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの小堀 康博 教授、理化学研究所 開拓研究本部及び仁科加速器科学研究センターの上坂 友洋 主任研究員、立石 健一郎 研究員らと共同して、一重項励起子分裂により生じる偏極した五重項状態を用い、水分子のNMR信号強度を向上させる新たな手法の開発に成功しました。

水分子のNMRシグナルの増大は、磁気共鳴イメージング（MRI）を始めとする生体分析の分野で特に重要です。従来、一重項励起子分裂は太陽電池などエネルギー分野への応用が想定されてきましたが、本研究成果では、その量子状態を用いたNMR感度の増感というバイオ分野への新たな応用を提案しています。

詳細は九州大学のホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当
お問い合わせフォーム