1. ACS Appl Mater Interfaces.
    1. A Spiropyran-Based Hydrogel Composite for Wearable Detectors to Monitor Visible Light Intensity to Prevent Myopia
      1. 物質(Materials)
        1. 可視光強度をモニタリングするためのウェアラブルセンサーを開発
        2. 光応答性スピロピラン(SPOH)を含むヒドロゲル複合材料を使用
        3. SPOHにはヒドロキシル基が含まれており、光クロミズム特性を示す
      2. 方法(Methods)
        1. 可視光照射により、SPOHが開環から閉環へ遷移し、赤色から黄色に変色
        2. 架橋点の密度が光クロミズム(変色)速度に影響を与える
        3. 架橋剤の量を40 mg から 5 mg に減少 → 光クロミズム速度が 300% 向上
        4. 中国の紅山文化の「玉龍(Loong)」に着想を得て、ヒドロゲルを龍の形状に成型
        5. 頭、胴体、尾の架橋剤量を増加させることで、変色速度が部位ごとに異なる設計
        6. 架橋剤の量が多い部位ほど、変色にはより高い光強度が必要
        7. 初期色が統一されているため、異なる架橋剤量を持つ部位の変色を比較することで、光強度を簡単に判別可能
      3. 新発見(Findings)
        1. 架橋剤量を調整することで、光強度依存の変色制御が可能
        2. 可逆的な光クロミズム特性を持つため、繰り返し使用が可能
        3. 可視光強度モニタリングデバイスとして応用可能
        4. 特に子供や学生の近視予防に役立つ可能性がある
    2. Optimized Photochromic Performance of Spiropyran through Incorporation into Hydrogen-Bonded Organic Frameworks and Applications in Anticounterfeiting and Information Encryption
      1. 物質(Materials)
        1. フォトクロミック分子スピロピラン(SP)
        2. 水素結合型有機フレームワーク(HOF-olefin)
        3. SP@HOF-olefin(SPをHOF-olefinに組み込んだ複合材料)
        4. HOFフィルム(HOF-olefinを光重合で変換)
      2. 方法(Methods)
        1. SP@HOF-olefinの合成
          1. SPをHOF-olefinに組み込むことでフォトスティミュラス応答性材料を作製
          2. 残存カルボキシル基を減少させることでフレームワークの極性を低下
          3. SPの含有量を増加
        2. HOFフィルムの作製
          1. HOF-olefinを光重合することで柔軟なHOFフィルムを作製
          2. フィルムは0~180°の範囲で自由に折り曲げ・ねじることが可能
        3. パターン印刷
          1. フォトマスク法を用いて「Z」「T」「S」「U」などの文字やパターンをフィルムに印刷
        4. 偽造防止応用の評価
          1. フォトクロミック特性を利用した高度な偽造防止用途を検討
      3. 新発見(Findings)
        1. SP@HOF-olefinのフォトクロミック特性向上
          1. 速い応答速度
          2. 明確な色のコントラスト
          3. 優れた耐久性
        2. HOFフィルムの優れた柔軟性
          1. 光重合により作製され、自由に折り曲げ・ねじることが可能
        3. 偽造防止および情報暗号化の応用可能性を実証
          1. 機能化HOFがSPのフォトクロミック特性を向上させることを示し、
          2. 偽造防止や情報暗号化分野での応用が期待される
  2. Anal Chem.
    1. Light-/pH-Regulated Spiropyran Smart-Responsive Hydrophilic Separation Platform for the Identification of Serum Glycopeptides from Hepatocellular Carcinoma Patients
      1. 物質:
        1. スマート応答性材料(Smart-responsive materials)
        2. MNPs-l-DOPA/PEI-SP(光とpHによって疎水性が変化するスピロピランを基にしたスマート濃縮戦略)
      2. 方法:
        1. MNPs-l-DOPA/PEI-SPを用いたスマート濃縮戦略を開発
        2. 光およびpHの調整により、グリコペプチドの選択的濃縮および放出を実現
        3. 理論計算により濃縮メカニズムと結合メカニズムを検証
        4. 肝細胞癌(HCC)の糖タンパク質バイオマーカーをスクリーニングし、診断およびモニタリング性能を評価
      3. 新発見:
        1. 早期HCC患者の血清サンプルから 3,864種類の完全なN-グリコペプチド(166種類のN-グリコタンパク質) を同定
        2. 健常対照(NC)の血清サンプルから 3,266種類の完全なN-グリコペプチド(193種類のグリコタンパク質) を同定
        3. スマート応答性材料を用いた 効率的な完全グリコペプチド濃縮の新しい手法 を提供
        4. HCC血清リキッドバイオプシーのバイオマーカー発見研究の可能性を拡大
  3. Angew Chem Int Ed Engl.
    1. Dynamic Covalent Spiropyran Exchange for Rapid Structural Diversification
      1. 物質
        1. スピロピラン (spiropyrans)
        2. メロシアニン異性体 (merocyanine isomers)
        3. メチレンインドリン (methylene indoline)
        4. インドリニウム塩 (indolinium salts)
      2. 方法
        1. スピロピランがメロシアニン異性体を介して動的共有結合交換を行うプロセス。
          1. インドリニウム部分がマイケル型付加-脱離反応を通じて交換される。
          2. メチレンインドリンがメロシアニンに攻撃し、元のインドリンフラグメントが切断される。
        2. 交換速度と平衡位置は反応条件およびメチレンインドリンフラグメントの置換パターンに依存。
        3. インドリニウム塩を触媒として用いたスピロピランのクロス交換反応。
      3. 新発見
        1. スピロピランの構造多様性を迅速に現場で達成する新しい合成ツールとしての利用可能性。
          1. 従来アクセスできなかったスピロピランを合成。
          2. Xolographyのための潜在的な二色フォトイニシエーターとして評価。
        2. 動的共有結合ライブラリーをスクリーニングし、フォトクロミック特性を調査する新しい応用可能性。
        3. スピロピランの光感受性を利用して熱平衡を制御する可能性。
    2. Phase-Separated Spiropyran Coacervates as Dual-Wavelength-Switchable Reactive Oxygen Generators
      1. 物質
        1. スピロピラン(Spiropyran, SP)を含む化合物(SP-PEG8-SP)が水溶液中でコアセルベート(SP-C)を形成。
        2. 紫外線(UV)照射により、SPがメロシアニン(Merocyanine, MC)に異性化し、蛍光性のコアセルベート(MC-C)に変化。
        3. 可視光の照射で、MC-CがSP-Cに戻り、活性酸素種(ROS)を生成。
      2. 方法
        1. 光化学反応:
          1. 紫外線と可視光の二波長を用いたコアセルベートの制御(UVでSP-C→MC-C、可視光でMC-C→SP-C)。
          2. 可視光照射による活性酸素種(ROS)生成効率の向上。
        2. 生体内・試験管内での実験:
          1. コアセルベートの細胞内自発的取り込み。
          2. 細胞内での二波長制御による可逆的な蛍光オン/オフスイッチと時空間分解能を持つROS生成。
      3. 新発見
        1. コアセルベート形成が活性酸素種(ROS)の生成効率を向上させることを発見。
        2. スピロピランコアセルベート(SP-C/MC-C)の光誘導性ROS生成ががん細胞、腫瘍オルガノイド、腫瘍(in vivo)に対して細胞毒性を示すことを確認。
        3. スピロピランコアセルベートが光線力学療法(Photodynamic Therapy, PDT)におけるコアセルベート光増感剤として利用可能であることを提案。
  4. Colloids Surf B Biointerfaces.
    1. Upconverting/magnetic Janus-like nanoparticles integrated into spiropyran micelle-like nanocarriers for NIR light- and pH- responsive drug delivery, photothermal therapy and biomedical imaging
      1. 物質(Materials)
        1. Magneto-luminescent Janus-like nanoparticles (JNPs) を開発
          1. NaYF₄:Yb,Tm upconverting nanoparticles (UCNPs) に、エピタキシャル成長した磁性ナノ粒子 (MNPs) を含む
        2. 刺激応答性ミセル様集合体 (Mic) に JNPs を封入
          1. 近赤外線 (NIR) 光および pH 応答性 を有する
          2. Doxorubicin (Dox) を共封入
          3. Poly(NIPAM-co-Spiropyran) コポリマー を使用
          4. UV光、温度変化、pH変動に応答
      2. 方法(Methods)
        1. JNP-Dox@Mic ナノキャリアの作製
          1. JNPs および Dox を刺激応答性ミセル様集合体 (Mic) に封入
          2. 物理化学的特性評価を実施
        2. Dox の NIR 活性化放出メカニズムの提案
          1. 975 nm の NIR 光で UCNPs を活性化
          2. 非放射緩和による格子へのエネルギー伝達 → 局所温度上昇
          3. UV 発光帯から Mic への共鳴エネルギー移動 (RET)
          4. Spiropyran (SP) の可逆的異性化 (疎水性SP → 親水性メロシアニン(MC)) → Dox 放出
        3. 光熱変換能力の評価
          1. 熱画像解析により、60秒間の照射で最大 108°C に達する ことを確認
        4. 生体評価
          1. pH および NIR 光誘導による Dox 放出試験(電気泳動分離を利用)
          2. MCF-7 乳がん細胞に対する細胞毒性試験
          3. 非照射の JNP-Dox@Mic(最大 200 μg/mL) は無害
          4. 975 nm 光を 5 分間照射すると、細胞生存率が 26 % に低下
      3. 新発見(Findings)
        1. JNPs とミセル様集合体 (Mic) の相乗効果により、
          1. 磁気標的化・生体イメージング・光熱療法・pH/NIR 活性化ドラッグデリバリーを統合
        2. 多機能ナノ構造として、多モーダル治療・イメージング戦略への応用可能性を示唆
  5. Macromol Rapid Commun
    1. The Design, Synthesis, and Characterization of Photochromic and Mechanochromic Functional Fibers
      1. 物質(Materials)
        1. メカノレスポンシブポリマー(力に応答するポリマー)
        2. スピロピラン(SP)メカノフォアを組み込んだポリウレタン(PU)
        3. 溶液紡糸によって作製されたメカノクロミックファイバー
      2. 方法(Methods)
        1. スピロピラン(SP)メカノフォアをポリウレタン主鎖に導入し、メカノレスポンシブポリマーを合成
        2. 溶液紡糸を用いて、メカノクロミックファイバーを作製
        3. 外部の引張応力または紫外線照射によるSPメカノフォアの活性化を評価
        4. 高温ストレッチによるポリマー鎖の配向調整を実施し、ファイバーの機械感度を制御
        5. さまざまな事前ストレッチ処理を施したファイバーを用いてバーコードを作製
      3. 新発見(Findings)
        1. メカノクロミックファイバーは、引張応力または紫外線照射によって無色から青色に変化
        2. 事前ストレッチ処理を強くすることで、より低いひずみレベルでメカノクロミック応答を示すことが可能
        3. 事前ストレッチ処理したファイバーをバーコード化すると、伸張時に色変化を利用した動的情報を表示
        4. メカノクロミック応答を利用した情報保存が可能な機能性ファイバーの開発により、偽造防止用途への応用の可能性を示唆