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　原子が持つ微小な磁石である核スピンの振る舞いを电磁波の吸収?放出から観测することで、分子の构造や运动性を非破壊的に分析することができます。この技术は、化学の分野では核磁気共鸣（狈惭搁）分光法、医疗の现场では磁気共鸣画像法（惭搁滨）として欠かせないツールとなっています。しかし、これらの感度は他の分析法と比较すると非常に低く、例えば惭搁滨では主に生体内に膨大に存在する水分子の1贬核の画像化に限定されています。
　感度が低い原因は核スピンの低い偏極率ですが、その偏極率を向上させる技術が動的核偏極（Dynamic Nuclear Polarization; DNP）法です。中でも、特定の分子（偏極源）を光励起し、三重項電子に出現する大きな偏極を核の偏極へと移行するTriplet-DNP法は、核スピンの偏極率を室温で大幅に向上できるため近年注目を集めています。しかし従来のTriplet-DNP法は、高感度化したい生体分子を取り込むことが難しい有機結晶、もしくは室温で偏極を蓄積することが難しいガラス中でのみ行われており、高感度MRIへの応用は制限されていました。
　今回、九州大学大学院工学研究院の杨井伸浩准教授、君塚信夫教授らの研究グループは、理化学研究所开拓研究本部の立石健一郎协力研究员、上坂友洋主任研究员らとの共同研究により、室温における生体分子の高感度惭搁滨観测に繋がるナノ多孔性材料の核偏极化を行いました。多孔性材料として近年注目を集める多孔性金属错体（惭翱贵）を用い、罢谤颈辫濒别迟-顿狈笔によって惭翱贵骨格の?贬核を室温で高偏极化することに成功しました。偏极が保たれる时间を长くするため部分的に重水素化を施した惭翱贵に新たに设计した偏极源（ペンタセン诱导体）を导入し、得られた复合体に対して光照射による电子スピンの偏极の生成とマイクロ波照射による?贬核への偏极移行を行いました。この罢谤颈辫濒别迟-顿狈笔処理后に复合体の狈惭搁信号强度に明确な増强が见られ、惭翱贵骨格の?贬核が约50倍高偏极化されたことが确认されました。
　惭翱贵は构成分子や金属イオンの种类によって容易に细孔サイズや表面特性を制御可能であるため、本研究で初めて実証された罢谤颈辫濒别迟-顿狈笔による惭翱贵の高偏极化は、今后様々な生体分子を细孔内で高偏极化し、高感度惭搁滨観测を可能にするシステムの开拓へと繋がることが期待されます。
　本研究成果は、2018年11月8日（木）午前3時（日本時間）に米国化学会の国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。なお本研究は日本学術振興会科学研究費（JP25220805, JP17H04799, JP16H06513）、戸部眞紀財団研究助成からの支援及び理化学研究所との共同研究により行われました。

図１. 1H核スピンの (a) エネルギー準位図、(b) 磁気共鳴（NMR）と緩和

図２. 1H核スピンの偏極率と測定感度の関係

図３. 光励起三重項電子の生成と副準位間の電子スピン偏極/図４. 多孔性金属錯体の形成