高解像蓄光イメージングを可能にする高輝度長寿命室温りん光分子

一方で大きなk_pを得るためにS₂–S₀遷移のµ_S2–_S0を大きくすることは可能である。µ_S2–_S0を増大させるためには，理論的にはS₂–S₀遷移に関係する2つの軌道の重なりを大きくするとともに重なっている部分の距離を大きくすることが必要となる。分子1のS₂–S₀遷移にはLUMO+1とHOMOが関係しており，その軌道間に十分な重なりがあるが距離が短い（図7（b）の上図の①）。

一方で分子2では同様にS₂–S₀遷移にはLUMO+1とHOMOが関係しているが，りん光アンテナを伸ばした関係でLUMO+1とHOMOの重なっている部分の距離が長くなる（図7（b）の下図の①）。それゆえ，分子2ではµ_S2–_S0が大きく増加しk_pが非常に大きくなる。またりん光アンテナの拡張に伴うµ_S2–_S0の増加に伴い，SOC_Sm–_T1が低下してしまう場合はk_pの増加が得られにくくなるが，そのような際立った低下は算出されない（図7（b）の②）。さらに重要なのは，分子1から分子2ではk_pの大きな増加に対してk_nrの増加が生じない。このようにS₂やS_mが関係する電子状態を制御することで，k_nrを増加させることなく，k_pのみを増加させることが可能となる。

このりん光アンテナの拡張に伴うS_mに関与する電子構造の制御は，他のりん光センターにおいても適用可能である。りん光センターの骨格を変化させると，大きなΦ_pと長いτ_pを維持しつつりん光の色を変化させることができることが確認されている^5）。S_mに関係する電子構造をより精密に設計することで，さまざまな色や骨格を有する化合物から高効率の蓄光型室温りん光の抽出が期待される。このような分子は，高解像の蓄光イメージングを行う上での有望な色素となっていくと考えられる。

4.　さいごに

本稿では高輝度の蓄光を瞬間的に示す室温りん光分子の研究について紹介した。従来の蓄光体は，励起光強度を増加させても輝度の増加が飽和するため暗闇用途に限定されていた。また，放射線体や蓄光体は周囲の発光不純物などに依存しない医療イメージング技術に活用されているが，放射光の輝度が弱いため，対象物が数mm以上ないと検出ができない問題があり，しばしば蛍光イメージングの利点となっている高解像という優位性を失っていた。

本紹介の高輝度の蓄光型の室温りん光体は，回折限界に迫る解像度で周囲の蛍光不純物に依存しないイメージングが可能であり，既存の放射線や蓄光イメージングの弱点を克服できる可能性がある。高効率の蓄光型室温りん光を可能にするかの分子設計指針がわかってきているため，その点をより明確にすることに力をいれつつ，高輝度蓄光型室温りん光体の応用に向けた研究をさまざまな角度から進めていきたいと考えている。