分子アンテナにより光スイッチを高感度化

～スマート材料・光医療への応用に期待～

2026（令和8）年8月20日
東北大学
ハインリヒ・ハイネ大学デュッセルドルフ
科学技術振興機構（JST）

発表のポイント

光捕集分子アンテナとアゾベンゼンを複合化し、最高クラスの感度を持つ新規光スイッチ分子を開発しました。
光捕集アンテナ部位が可視光を効率的に吸収し、光エネルギーをアゾベンゼンへと輸送することで、鋭敏なスイッチング現象が誘起されることが理論・実験の双方から明らかになりました。
本研究では、安定なON／OFF状態と高感度な光スイッチングの両立に成功し、光スイッチ分子を基盤とするスマート材料の開発や光医療への応用に向けた新たな戦略を提供します。

アゾベンゼン類をはじめとする光スイッチ分子は、外部刺激に応答して機能を変調するスマート材料の開発や、光励起による時空間選択的な薬効制御などに利用されています。このような応用のためには、高い光利用効率が必要となり、光スイッチの感度を向上させる戦略が求められています。
東北大学 大学院理学研究科の千葉 湧太 大学院生、荘司 吏温 大学院生、高石 慎也 准教授、坂本 良太 教授、豊田 良順 助教の研究グループは、独 ハインリヒ・ハイネ大学 デュッセルドルフのミラ・キム 大学院生、シリン・ファラジ 教授との共同研究により、分子アンテナと複合化したアゾベンゼン誘導体を開発しました。分子アンテナによる可視光捕集とエネルギー移動によって、アゾベンゼン部位をトップクラスの感度で駆動させることに成功しました。本戦略は可視光に対して素早く応答するナノ材料や薬剤分子を実現するための新たな分子設計手法として期待されます。
本研究成果は、2026年8月19日（日本時間）付で科学誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。
本成果は、JST 戦略的創造研究推進事業 さきがけ（JPMJPR22Q5）、JSPS 科学研究費補助金（JP26H00386、JP25H01604、JP24K01494、JP24K17666、JP24H01690、JP23H04573、JP24KJ0442）、セイコーインスツル新世代研究財団、豊田理研スカラー、マツダ財団、Hans und Ria Messer Stiftung（Z_HMS20241）、東北大学 スピントロニクス国際共同大学院プログラムの支援を受けて実施されました。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（567KB）

＜論文タイトル＞

“Molecular Antennae Enhance Visible-Light Sensitivity of Azobenzene Photoswitches”

DOI：10.1021/jacs.6c12118

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