Gaku Fukuhara 研究室

## 研究の問い 福原研究室は、分子やその集合体が外部刺激にどのように応答し、性質が変わるのかを解明することを主な課題としています。特に、水圧（静水圧）という機械的な力に対して、有機分子の構造や光学的な性質がどのように変化するかに着目しており、こうした応答を検出・定量化する化学センサーの開発を進めています。さらに、分子同士の相互作用（ホスト−ゲスト相互作用や超分子集合）を利用した信号増幅センサーや、環境刺激に応答する新しい材料の創製にも取り組んでいます。 ## 手法 研究の主な手法として、有機合成化学により設計した分子やポリマーに蛍光色素を導入し、それらを異なる溶媒や温度、そして特に様々な水圧条件下で測定しています。蛍光分光、紫外可視分光、円二色性分光などの光学測定や、分子の寿命測定を組み合わせることで、分子の構造変化や電子状態の変化を追跡しています。また、ポリマー鎖の自己組織化や超分子ポリマー形成を観察する際には、原子間力顕微鏡や動的光散乱などの手法も活用しており、マルチスケールでの分子挙動の理解を目指しています。 ## 主要な発見 複数の研究成果から、水圧が分子の溶媒和や立体配座に影響を与え、それに応じて蛍光強度や円偏光二色性が動的に変化することが報告されています。特に、比率型蛍光センサーによる水圧の定量的な検出や、圧力刺激による集合誘起発光の増幅が実現されています。また、シクロデキストリンやナフトチューブなどの環状分子を用いた宿主−ゲスト相互作用系では、協奏的な相互作用を通じた高い信号増幅効果が確認されており、これらの成果は生化学的センシングや薬物送達といった応用へ向けた基盤を提供しています。