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ネットジャーナル60

自己集合を光でコントロールする手法の研究を通じ
光計測や生体応用の分野にも貢献

写真:博士(工学) 平井 健二

情報科学研究科 生命人間情報科学専攻
先端生命機能工学講座  バイオナノマテリアルズ研究室・准教授
博士(工学)  平井 健二

プロフィール

2008年3月、京都大学工学部工業化学科卒業。2010年3月、京都大学大学院工学研究科 合成・生物化学化学専攻修士課程修了。2010年4月〜2013年3月、日本学術振興会 特別研究員。2013年3月、京都大学大学院工学研究科 合成・生物化学化学専攻 博士後期課程修了。2013年4月〜2014年10月、日本学術振興会 海外特別研究員。2014年11月〜2017年11月北海道大学大学院理学研究院特任助教。2017年12月〜現在、北海道大学 電子科学研究所准教授。2018年10月〜現在科学技術振興機構 さきがけ研究者(兼任)。

ナノワイヤにMOFを被覆させ、生体細胞内の現象を光計測

――バイオナノマテリアルズ研究室はどのようなテーマを扱っているのですか。

平井 当研究室の扱うテーマは、特に幅広い分野にまたがっています。雲林院宏教授の専門分野である光計測(物理・化学)を中心に、計測に使われるナノワイヤなどを開発する材料合成(化学)、それらを使って細胞内の現象を観察する生体応用(生物学)の分野が互いに補完し合いながら多様な研究を行っているのです。

その中で私が取り組んでいるのは材料合成の分野で、分子の自己集合(self-assembly)(解説1)を利用した多孔性配位高分子(PCP)または金属有機構造体(MOF)と呼ばれる材料を研究しています。MOFとは、金属イオンと有機物を溶媒中で混ぜるとできる多孔性構造体で、内部の空間(細孔)に分子を取り込むことでガスの貯蔵・分離・分子配列・固体触媒・高分子合成などが可能になります(図1)。アセチレンなどの気体をMOFに取り込むと非常に安定するので、液化ガスなどの保存・保管に利用されている事例もあります。

当研究室では、ナノワイヤを使って細胞内の現象を観察する際に、ナノワイヤの表面にMOFを被覆させ、細胞内に存在する多種多様な分子の中から特定の分子だけを計測できるようにする手法を採用しています。そうした計測に役立つMOFを研究・開発することが、現在の私のテーマです。

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