物質化学・バイオ - 物性・分子工学サブプログラム

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量子物性｜量子理論｜材料物性｜物質化学・バイオ｜物質・材料工学コース

物質化学・バイオ

　本分野では，化学や生物を基盤とした新しい機能性物質や触媒の開発，物質機能の解明に関する以下の研究を行っています。

機能性高分子設計研究室（神原・桑原研究室）
神原貴樹・桑原純平

有機金属化学・錯体化学をベースとする機能性高分子材料・錯体の分子設計と機能開発を中心に研究を行っています。特に電子材料・光機能・分子素子・触媒機能など高度機能物質創生および物性評価を目指した研究を進めています。

環境に応じて発光特性の変化する金属錯体の分子構造

ナノ物質科学研究室（近藤研究室）
近藤剛弘

新しい2 次元物質の設計と機能の解明や、原子レベルの表面物理化学、反応ダイナミクスなどの研究を行い、資源・エネルギー・環境の諸問題を解決する新物質・新材料・新技術・新概念の開拓を目指しています。

生物電気化学研究室（辻村研究室）
辻村清也

生体および生体関連物質の電子移動反応に関する基礎研究，マテリアル開発を行っています。この反応をベースにした高感度バイオセンサや糖から発電するバイオ燃料電池の応用開発を進めています。

バイオマテリアルズ研究室（長崎・甲田研究室）
長崎幸夫・甲田優太

高分子の精密合成技術をベースとした機能性材料、特に生体機能の一部を代替する「生体機能材料（バイオマテリアルズ）」に関する研究を行っています。例えば、微量の検体（タンパク質・DNA）から病気を診断するバイオセンサー、細胞の機能および分化を制御する培養システム、細胞・分子レベルで病巣を発見するイメージングシステム、病巣の環境に応答して薬物や遺伝子を放出するドラッグデリバリーシステムやナノメディシンなどがあげられます。

分子集積ナノマテリアル研究室（山本・山岸研究室）
山本洋平・山岸洋

当研究室では、パイ共役分子（有機低分子・高分子）や生体分子を精密に集積してナノサイズの構造体を構築しています。また、作製したナノ構造体を集積し、これまでにない光・電子機能、エネルギー変換機能の発現に向けた研究を進めています。

右：パイ共役ポリマーの自己組織化により形成した光電子機能性コロイドの電子顕微鏡写真

DNAナノシステム研究室（大石研究室）
大石基

当研究室では、生命の設計図であるDNA をプログラム可能な部品としてとらえ、ナノテクノロジーとの融合による「DNAの仕掛けを利用したナノシステム」の研究を行っています。具体的には、「その場」診断デバイスおよびDNAナノマシンなどの構築を行なっています。

合成金属研究室（後藤研究室）
後藤博正

液晶を用いた共役系ポリマーの合成手法の開発、光学活性などの新しい機能をもった高分子半導体の合成・測定・解析を行っています。

液晶の偏光顕微鏡写真（左）とポリマーの偏光顕微鏡写真（右）

光合成・光治療研究室（小林正美研究室）
小林正美

写真（左）は、ホウレンソウから抽出した色素を分離しているところ。写真（右）は分離したクロロフィル(Chl)達。Chl a（左端）は緑というよりはむしろ青。Chl a からMg が外れたフェオフィチン a（中央）の色は、野沢菜漬けなどお馴染み。光合成細菌にはバクテリオクロロフィル(BChl)が存在し、青紫（右から２番目）。本研究室で発見したZn-BChl(右端）はなんとピンク！これらの色素、実は光治療に使えます。

触媒表面化学研究室（武安研究室）
武安光太郎

表面化学（科学）と触媒開発（技術）を融合し、社会的ニーズの高い環境エネルギー技術に貢献する研究を行っています。カーボンナノチューブやグラフェンなどの新しい炭素材料を用いて、二酸化炭素からメタノールを室温で変換する触媒の開発や固体高分子形燃料電池の白金代替触媒の開発に挑戦しています。表面化学においては、原子分解能での顕微鏡観察や電子分光計測など最先端計測を駆使して、炭素の化学的性質を原子レベルで調べています。これは新しい化学分野の開拓です。未来の環境に調和する社会に大きく役立つと考えています。

崔研究室（崔準哲、Choi Jun-Chul）

（国立研究開発法人　産業技術総合研究所）

化学プロセスにおける廃棄物の更なる低減、エネルギー効率の一層の向上、循環型資源への原材料転換を実現するために、高効率分子触媒の開発及び触媒における貴金属代替技術と使用量低減化技術の開発を目指しています。

◀︎二酸化炭素の固定化分子触媒

ナノ空孔固定化触媒▶︎　

栗田研究室（栗田僚二）

（国立研究開発法人　産業技術総合研究所）

ナノ材料とバイオ分析を融合させた新規生体分子計測技術に関する基礎研究からデバイス開発までを一貫して行い、次世代の医療・生命科学の発展に資することを目的としています。

DNAへの後天的な化学修飾解析デバイスとそのシステム化