?顿狈础修饰金ナノ粒子结晶は次世代光学材料への応用が期待されていますが、结晶サイズの制御が困难でした。
?热制御型液滴マイクロ流体システムを构筑し、微小液滴を结晶化环境として利用することで、均一な顿狈础修饰金ナノ粒子结晶の作製に成功しました。
?従来法と比较して结晶サイズのばらつきを约9分の1に低减し、新たな光学材料や机能性ナノデバイスの开発への応用が期待されます。
顿狈础修饰ナノ粒子（顿狈础-狈笔）（※1）が自己集合化（※2）して形成する超格子（※3）は、高机能な光学材料やナノデバイスへの応用が期待されている一方で、これまで结晶サイズのばらつきが大きく、均一な结晶を作製することが困难でした。そのため、结晶サイズや品质を精密に制御する新たな製造技术の开発が求められていました。
本研究では、微小液滴を利用して结晶化环境を精密に制御することにより、顿狈础修饰金ナノ粒子（顿狈础-础耻狈笔）超格子を高い均一性で作製可能とする新技术を开発しました。
九州大学大学院工学研究院の鳥取直友助教、佐久間臣耶准教授、山西陽子教授、杏Map未来材料?システム研究所の田川美穂教授らの研究グループは、熱制御型液滴マイクロ流体システムを構築し、DNA修飾金ナノ粒子を均一な微小液滴内で結晶化させることで、結晶サイズのばらつきを大幅に低減することに成功しました。本手法では、高温条件下のマイクロ流路内で均一サイズの液滴を生成した後、超低速で冷却することでDNA修飾金ナノ粒子の結晶化を制御します。液滴サイズによる結晶化への影響を評価した結果、液滴サイズが小さくなるほど単一結晶体（※4）が形成されやすくなることが明らかになり、特に液滴径23 µm以下の条件では主に単一結晶体が形成されることを確認しました。さらに、従来のバッチ法（※5）と比較して結晶サイズのばらつきを約9分の1に低減することに成功しました。
本研究成果は、均一サイズのナノ粒子超格子の製造技术として、新たな光学材料や机能性ナノデバイスの开発への応用が期待されます。また、他种のナノ粒子材料への展开など、ナノ材料製造技术の高度化にも贡献すると考えられます。
本研究成果は、2026年8月10日（月）午後5時（日本時間）に Wiley 発行の国際学術誌 Smallに掲載されました。
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(※1) DNA修飾ナノ粒子（DNA-NP）
ナノ粒子の表面に顿狈础を结合させたナノ粒子。顿狈础配列を设计することで、粒子同士を特定の位置関係で结合させることができ、规则的な构造体の形成が可能となる。
(※2) 自己集合化
外部から复雑な操作を加えなくても、构成要素同士の相互作用によって自発的に秩序构造が形成される现象。本研究では顿狈础修饰金ナノ粒子が自己集合化することで规则的な构造体を形成する。
(※3) 超格子
ナノ粒子が规则的に并ぶことによって形成される结晶构造のこと。原子が规则的に配列した通常の结晶に対し、超格子ではナノ粒子が构成要素となる。粒子の配列に由来した特异な光学特性や机能の発现が期待されている。
(※4) 単一結晶体
本研究における単一结晶体とは、液滴内で一つの结晶粒子が形成された超格子构造を指す。これは厳密な完全単结晶を意味するものではない。
(※5) バッチ法
反応溶液を一つの容器内でまとめて混合し、反応や结晶化を行う従来の结晶生成手法。本研究で用いた液滴法とは异なり、反応环境を个别に制御することが难しいため、生成される结晶のサイズや构造にばらつきが生じやすい。
掲載誌： Small
タイトル： Thermally regulated droplet microfluidics enables uniform, size?controllable DNA-nanoparticle superlattices
著者名： Naotomo Tottori, Miho Tagawa, Azusa Takao, Lidong Zhang, Maasa Yokomori, Shinya Sakuma, and Yoko Yamanishi
顿翱滨：10.1002/蝉尘濒濒.74787
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