（様式４）
二国間交流事業
共同研究報告書
平成 30 年 4 月 25 日独立行政法人日本学術振興会理事長 殿
共同研究代表者所属・部局
熊本大学・大学院先端科学研究部
（ふりがな） はやみ しんや職・氏 名 教授 速水 真也
1. 事 業 名 相手国（ 韓国 ）との共同研究 振興会対応機関（ NRF ） 2. 研 究 課 題 名 MRI 造影剤を指向したスピンクロスオーバーナノ粒子の開発 3. 全 採 用 期 間 平成 28 年 4 月 1 日 ～ 平成 30 年 3 月 31 日 （ 2 年 0 ヶ月） 4. 経 費 総 額 本事業により執行した研究経費総額 研究交流経費（直接経費）：2,112,000 円 間接経費：288,000 円 初年度経費 研究交流経費（直接経費）：960,000 円、間接経費：288,000 円 ２年度経費 研究交流経費（直接経費）：1,152,000 円、間接経費： 円 ３年度経費 研究交流経費（直接経費）： 円、間接経費： 円 5．研究組織 （1）日本側参加者（実施期間中の参加者全員（途中から参加／不参加となった方も含む）） ※途中から参加／不参加となった場合は、参加期間も記入してください。 氏 名 所 属・職 名 中村 政明 大谷 亮 仲谷 学 竹平 裕 大曲 仁美 小林 文也(2017.4～2018.3) 若田 康輔 秋吉 亮平 首藤 雄大 堤 万裕 月足 麻美 亀田 徳美(2017.4～2018.3) 小松丸 裕輝(2017.4～2018.3) 熊本大学・准教授 熊本大学・助教 熊本大学・D3 熊本大学・D3 熊本大学・D2 熊本大学・D1 熊本大学・D1 熊本大学・M2 熊本大学・M2 熊本大学・M2 熊本大学・M2 熊本大学・M1 熊本大学・M1
北山 光(2017.4～2018.3) 熊本大学・M1 （2）相手国側研究代表者
所属・職名・氏名 Kyungpook National University・Professor・Kil Sik Min （3）相手国参加者（実施期間中の参加者全員（途中から参加／不参加となった方も含む）） ※途中から参加／不参加となった場合は、参加期間も記入してください。
氏 名 所 属・職 名
Min Kyeong Kim Won Jun Jang Ah Rim Jeong Hyun Seop Shin Dae Woong Kim
Kyungpook National University D5 Kyungpook National University D2 Kyungpook National University D1 Kyungpook National University M3 Kyungpook National University M1 *(1)、(3)共に代表者は除きます。
6．研究実績概要（全期間を通じた研究の目的・研究計画の実施状況・成果等の概要を簡潔に記載してくださ い。） これまで動的電子状態(スピンクロスオーバー、磁性体、原子価異性、混合原子価など)の双安定性を利用 した機能発現という研究が盛んに行われている。スピンクロスオーバー化合物は、スイッチング分子の一つ として知られており、強い分子間相互作用(π-π スタッキング)を導入することで、協同効果を大きくし、現 在まで不可能とされてきた鉄(III)錯体などで初めて光スイッチング機能を発現することに成功してきた。一 方、ナノ粒子もまた近年、今までに例を見ない機能発現および材料開発が行える可能性があり注目を集めて いる。例えばガス吸蔵やドラッグデリバリーシステムなどナノサイズおよびその空間が特異的な機能の発現 の鍵となっている。さらにナノ粒子化することで水溶液に可溶となることも重要な因子である。本申請課題 は、今まで数多く開発してきたスピンクロスオーバー錯体をナノ粒子化することで、水溶液中に可溶かつ安 定で、わずかな周りの環境変化（温度や pH）に応答しスピン状態変化するスピンクロスオーバーナノ粒子の 開発を行い、さらにそれらスピンクロスオーバーナノ粒子の水溶液中でのスピン緩和 T1 および T2 を測定し、 スピンクロスオーバーナノ粒子を MRI の造影剤として開発することを目的とした。 研究計画の実施状況であるが、スピンを有する金属錯体に着目し、さらにナノ粒子化することで材料とし ての物性評価を行った。ここで得られた成果は、それら分子材料が非常に化学修飾しやすく加工することが 容易で、さらに非常に安定性に優れているという面を生かして、それらをナノ粒子化して、材料として用い ることができた。これまでにスピンクロスオーバー錯体は、日本および韓国の研究者が共同で様々な化合物 を開発することにも成功した。例えば鉄(II)、鉄(III)およびコバルト(II)スピンクロスオーバー錯体におい ても様々な化合物を合成しており、これらのスピンクロスオーバー挙動もさまざまである。これらスピンク ロスオーバー錯体を逆ミセル法や酸化グラフェンを用いた新規手法を用いることでナノ粒子化し、スピンク ロスオーバーナノ粒子の水溶液可溶性および外場応答性の機能発現を創製した。ここで着目するナノ粒子の 磁気挙動は、室温付近で水溶液中において緩やかにスピンクロスオーバーを示す化合物であり、水溶液中で の磁気挙動はエバンス法などを用いることで測定を行い、ＭＲＩ画像の観測に成功した。また造影剤として 鉄(II)、鉄(III)およびコバルト(II)スピンクロスオーバーナノ粒子を作製し、金属イオンの違いによるスピ ン緩和時間の違い、および高スピン状態と低スピン状態間のスピン状態変化によるスピン緩和時間の違いを 観測することができた。さらに MRI 造影剤に合ったスピンクロスオーバーナノ粒子をチューニングすること ができ、粒子化による水溶液可溶性および環境の変化によるスピン状態変化さらにはスピン緩和時間の変化 を観測することで MRI 造影剤としての評価を行うことに成功した。
7．派遣・受入実績 （１） 各研究期間中に相手国または相手国以外の国を訪問した日本側参加者氏名、派遣期間、主たる訪問 先（相手国以外の国における訪問先には下線を引き、国名を明記してください。委託費から支出し た出張のみ記載してください。ただし、日本国内出張は除きます。） 氏名・所属・職名 期 間 （現地到着日～現地出発日） 主たる訪問先 （機関名・国名） 1 年 度 目 月足 麻美・熊本大学・M1 速水 真也・熊本大学・教授 速水 真也・熊本大学・教授 H28.6.27 ～ H28.6.30 H28.6.27 ～ H28.6.29 H28.11.29 ～ H28.12.1 慶北大学校・大韓民国 慶北大学校・大韓民国 Universitat de Valencia・スペイン 小計 3 名（延べ人数） 2 年 度 目 速水 真也・熊本大学・教授 速水 真也・熊本大学・教授 H29.7.23 ～ H29.7.29 H29.9.3 ～ H29. 9.11 ACCC 国際会議・オーストラリア ISNSC 国際会議・イタリア 小計 2 名（延べ人数） 3 年 度 目 小計 名（延べ人数）
合計 5 名
（延べ人数）（２）各研究期間中に受け入れた相手国参加者氏名、来日期間、主たる訪問先（振興会から滞在費等の支給 を受けた研究者に＊印をつけてください。） 氏名・所属・職名 期 間 （来日日～離日日） 主たる訪問先 （機関名） 1 年 度 目 小計 名（延べ人数） 2 年 度 目
Kil Sik Min・慶北大学・ 教授
Ah Rim Jeong・慶北大学・ D3
Hyun Seop Shin・慶北大 学・M2
Dae Woong Kim ・ 慶 北 大 学・M1 H29.12.18～H29.12.21 H29.12.18～H29.12.21 H29.12.18～H29.12.21 H29.12.18～H29.12.21 熊本大学 熊本大学 熊本大学 熊本大学 小計 4 名（延べ人数） 3 年 度 目 小計 名（延べ人数）
