岡山大学が超高速で分子の右と左を見分ける光デバイスを開発

岡山大学が分子の右と左を見分ける超高速デバイスを開発

2026年3月、岡山大学の三澤弘明教授を中心とした研究チームは、分子の左右を識別する新たな光デバイスの開発に成功しました。このデバイスは、アミノ酸のようなキラル分子の“右手型”と“左手型”を、超高速で切り替えることができる画期的な技術です。その背景には、ナノサイズの金アンテナを使用して光の振動を巧妙に操作する技術があります。

研究の重要性

アミノ酸は生命体の基本構成要素であり、その鏡像異性体は医薬品の効果に大きく影響します。これまで、分子サイズの一点でこのような光の性質を制御することは非常に困難でしたが、今回の研究により、分子サイズの局在と、超高速な切替という両立が初めて実現されました。

技術のメカニズム

本技術は、単一の金ナノアンテナの内部で起こる光の干渉を利用しています。具体的には、金ナノアンテナに超短パルスの光を照射し、その到達時間差を調整することで、局所的に生成されるキラルな光の回転方向（左回りまたは右回り）を切り替えることが可能です。この技術は、超小型かつ高感度なセンシングデバイスとして広く応用されることが期待されています。

期待される応用

本研究の成果は、今後の医学や材料科学において重要な役割を果たすと考えられています。具体的には、高速反応が求められる医薬品の開発や、ナノテクノロジーを利用した新しい材料の開発に貢献することが期待されます。また、キラル光の特性を活用して、分子の反応制御をより小型かつ迅速に行えることが可能になります。

研究の概要

この研究成果は、2026年2月28日付の米国化学会発行の学術誌『ACS Nano』に掲載されました。研究は岡山大学、東南大学、北京大学との国際共同研究により行われ、科学研究費補助金などの支援を受けています。三澤教授は、キラル分子をより高感度に調査する技術の将来の発展についてもコメントしており、超小型・超高速光スイッチへの期待を寄せています。