私たちの研究について〜分子集合体を創る〜分子集合体とは、ズバリ分子が集まったものです。これは液晶とか結晶も含まれるかもしれません。範囲を狭めると、超分子化学っていう分野があります。超分子(Supramolecular)という単語はそのまま読み取ると、ちょーすごい分子ってことになるけど、superではなくsupraなので、もはや「分子を超えた存在」という意味が込められているのでしょうか。分子も人間と同じで、一人ではできることが限られていますが、何人か集まったり、あるいはたくさん集まると、分子それぞれでは考えられないような性質や機能が生まれたりします。自然界にこれでもか!というくらい存在します。細胞の中では、タンパク質分子やDNAなどが集まって多様な分子集合体超分子を形成しています。ウイルスなんかも分子集合体といってもいいかもしれません。私たちの研究室では、特別にデザインされた新しい分子を有機化学の力で合成し、それらを集合させることで前例のない唯一無二の超分子や分子集合体を創出します。研究スタイル研究室に入ると、まず数ヶ月から半年ほどかけて、世界に一つしかない分子を合成します。自分だけの分子ってすごいですね。分子が完成する前から興奮しますね。焦らず、じっくり色々な合成法を学んでください。ターゲットとする分子が完成すると、その分子が集合する条件を見つけます。非常に小さな構造を見ることができる特殊な顕微鏡を用いて集合体の構造を探り、さらに様々なスペクトルを測定して、その構造の裏付けを行います。その後、自分が作った集合体がどんな特別な性質を持っているか、どんな新しい現象を示すか、分子の本質を求めて長〜い旅に出ます。ターゲットとなる分子の設計(分子デザイン)は、まず初めは私が大学院生と相談して決めますが、うまくいかないこともあるので、失敗したらゴメンって謝ってます。私も結構凹んでますので許してください。!失敗した時こそチャンスです。分子は必ず何らかの暗号を出してくれます。その暗号を読み解くと、次にやるべきことが自ずとわかってくるかもしれません。失敗だと思っていたことが、全く新しいサイエンスの始まりだったということもこれまでにたくさんありました。詰まることころ、ウチにはハズレテーマなし!研究内容これまでにどんな分子集合体を世に送り出したか、超簡単に紹介します。トポロジーを有する超分子ポリマーの創製と応用メインテーマですが、特殊な分子デザインで裏打ちされた芳香族系の分子を集合させ、美しく機能的な超分子ポリマーを創ります。超分子ポリマーとは、モノマー分子は非共有結合で連がって、まるでポリマーのような鎖を形成したものです。簡単に誰でも重合できるので、今とっても流行っている研究分野です。リング(環)が例に挙げられます。私たちの身の回りには、たくさんのリング状の道具や構造体があります。それらは意味があって環構造をしているはずです。そこで超分子ポリマーでリングを作る研究に取り組み、世界で初めて均一な輪っかを作ることに成功しました。作ったはいいんですけど、私たち自身、どんな風に使えるのかさっぱりわかりませんでした。別に面白いからいいんですけどね。→プレスリリース:http://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/files/2018/20180910_polymar.pdf)リングとラセン・・・ゾクゾクしますね。ジャパニーズホラーの醍醐味ですね。私たちの目はなぜ見えるんでしょう?実は、分子が光を吸収して形を変える(異性化)が視覚の根源です。ものが見えるなんてえらいハイテクなようで、実は分子の機械的な動きが重要なんですね。この仕組みを真似ることで、超分子ポリマーの形を変える研究をしています。2017→プレスリリース)後者のはまるでタンパク質の変性みたいで、結構インパクトがありますね。