イメージングは、対象物の情報を可視化・画像化する技術で、科学技術の様々な分野で活用される基本技術です。その中でも、生体機能を解明するための細胞内機能の可視化が進化途上にあり、生体内の外部から見えない分子機能を光らせて検出する手法の開発が求められています。これまでに、光る物質として、有機化合物や、蛍光タンパク質、ナノメートルサイズのナノ粒子等が、利用されていますが生体内利用の点では課題が残ります。この中で、我々は、生体分子の細胞内でのダイナミクスの分子の可視化のツールとして光スイッチング機能を有するハイブリッドナノ粒子の創生とその観察技術の開発に取り組んでいます。また、将来の革新的放射線イメージング・治療技術開発に向け、放射線によって発光を自在に制御できる光機能性ハイブリッド材料の開発に取り組んでいます。

カルコゲン化物、グラフェンや有機ポリマーに代表される二次元材料は、そのユニークな電気的・光化学的性質から、注目されています。これらの二次元材料を合成する方法の一つとして、液相での層状化合物の剥離法が挙げられます。最近、液相での層状化合物の剥離の原料として、共有結合性有機骨格構造 (covalent organic frameworks, COFs)が用いられます。現状では、COFsの剥離の一般性、特に共役分子をユニットとして有するCOFsでの剥離に関しては知見がほとんどありませんでした。もし、共役分子をユニットとして有するCOFsを?離し、二次元の共役高分子ポリマーを合成することが出来れば、新たな二次元光機能性材料の創製に繋がる可能性があります。そこで我々は、新たな液相剥離法を開発し、またその光触媒機能について調べ、新規な幅広い波長の光に応答する二次元材料の合成とその光触媒応用に取り組んでいます。