光の作用によって物質の色が可逆的に変化する現象はフォトクロミズムとして知られています。一般的なフォトクロミック分子は無色の異性体に紫外光照射することで着色した異性体を生成し、可視光照射あるいは熱により元の無色の異性体に戻ります。近年ではフォトクロミック材料研究は新局面を迎えており、従来の光記録材料や調光材料に留まらず、光駆動分子マシン、光応答性超分子ナノ構造体、触媒（酵素）機能光制御、超解像蛍光イメージング、生命活動を光で操るオプトジェネティックスなどへの応用が活発に研究されています。フォトクロミック分子として幅広く利用されているアゾベンゼン、スピロピラン、ジアリールエテンでは、紫外光と可視光を用いて二つの異性体間の可逆的な変換が行われます。一方、自然界では光異性化反応の駆動光源として光毒性の高い紫外光ではなく、生体に優しく、生体組織透過性の高い可視光を利用しています。例えば、光駆動プロトンポンプを行うバクテリオロドプシンや、網膜において光受容器細胞を形成するロドプシンはレチナールの可視光によるシス―トランス光異性化反応を利用しています。高等植物の花芽形成や光発芽に関わるフィトクロムは、赤色光と遠赤色光による開環テトラピロール（ビリン色素）のシス―トランス光異性化反応を光情報の伝達として利用しています。
　紫外光は有機物質や細胞組織に光劣化をもたらすだけでなく、細胞組織透過性に乏しいという欠点があります。従来のフォトクロミック分子は分子サイズが比較的小さいため、少なくとも一方向の光異性化反応にはエネルギーの大きな紫外光を使わざるを得ませんでした。しかし、フォトクロミック分子を生命科学分野や材料科学分野で利用する際に、安価で、なおかつ物質に優しい可視光や近赤外光で駆動させることは、波長選択的光励起による複雑光応答系構築の観点からも重要な課題です。
　本研究室では、可視光でのスイッチが可能で、入力光強度に閾値を有する可視光非線形応答を示すフォトクロミック分子を開発しています。本研究室で創製する背景光に影響されない非線形光スイッチ分子は、「生体の窓」領域の近赤外光にまで感度を持ち、材料科学分野だけでなく、生命科学分野でも新しい可能性を切り開きます。さらに、二光子フォトクロミズムを考究することで、インコヒーレント光を用いた非線形光スイッチ分子の学術基盤の創生を目指しています。

我々が開発した高速フォトクロミック分子は調光材料やセキュリティ材料に応用可能です。

特になし