狈惭搁（核磁気共鸣）や惭搁滨（磁気共鸣イメージング）の感度は、核スピンの向きの揃い具合、すなわち偏极率に大きく依存します。この偏极率を高める技术として动的核偏极（顿狈笔）が注目されていますが、従来法では极低温环境や高価な装置が必要となる场合が多く、広く利用する上で课题がありました。
徳岛大学大学院社会産業理工学研究部理工学域自然科学系物理科学分野の犬飼宗弘准教授、中村浩一教授、同大学大学院創成科学研究科博士後期課程3 年の佐藤晴紀大学院生（研究当時）、大阪大学量子情報?量子生命研究センター（QIQB）の根来誠教授、同大学ヒューマン?メタバース疾患研究拠点（PRIMe）／量子情報?量子生命研究センター（QIQB）兼任の香川晃徳特任准教授（常勤）、金沢大学理工研究域物質化学系の栗原拓也助教、京都大学アイセムス（高等研究院 物質―細胞統合システム拠点：WPI-iCeMS）の大竹研一特定拠点准教授らからなる研究チームは、寒剤を使わず室温で動作するトリプレットDNP に注目しました。しかし、室温でトリプレットDNP を直接適用できる分子は限られており、がん代謝の可視化に重要な診断薬分子であるピルビン酸へ、どのように偏極を届けるかが課題でした。
本研究では、室温?光駆動で動作するトリプレットDNP により、仲介分子であるピコリンアミドにスピンの偏りを生み出しました。さらに、このピコリンアミドをピルビン酸とすばやく混合し、分子が数秒で組み上がる共結晶化を利用することで、スピンの偏りをピルビン酸へリレーすることに成功しました。実際に、ピルビン酸に由来するNMR 信号の増大を、固体状態及び溶液状態の両方で観測しました。本成果は、トリプレットDNP を直接適用しにくい分子にも偏極を届ける新しい手法を示すものです。今後、寒剤を使わない次世代の高感度NMR 分析や、MRI 診断薬分子開発への応用が期待されます。
本成果は、令和8年7月1日に英国王立化学会の学術誌Chemical Science オンライン版にAdvance Article として公開されました。
