【光化学、超分子化学、機能性分子材料、光医療、光エネルギー変換】 有機色素分子の自己集合によって生じる新しい光機能の創出とその原理解明と応用を目的として研究を行っています。特に、イオン性π共役分子が水中で形成する超分子集合体において、分子間電子相互作用によって誘起される光誘起電荷分離や特異な励起状態ダイナミクスに着目して研究を進めています。 分子が集合することで、単分子では現れない光反応経路が開き、長寿命の電荷分離状態やラジカル反応などの新しい光化学が発現します。本研究では、このような「集合によって誘起される電荷分離現象（Aggregation Induced Charge Separation, AICS）」の概念を提案し、その普遍的な発現原理を分光計測、理論計算、分子設計を組み合わせて解明に取り組んでいます。 さらに、このような超分子光化学を基盤として、低酸素環境でも機能する光線力学療法（Photodynamic Therapy, PDT）や光エネルギー変換材料などの応用研究にも取り組んでいます。特に、超分子電荷分離を利用した持続的ラジカル生成型光増感剤の開発を進めており、従来の光医療の限界を超える新しい治療原理の構築を目指して研究を進めています。また、超分子光化学、医療、エネルギー分野を横断する研究を展開するとともに、AI・ロボット技術を活用した材料探索を組み合わせることで、光機能性分子材料の創出を加速することを目指しています。

有機色素の分子集合や空間配置を精密に制御することで、非発光性の暗状態（Dark States）と発光状態（Bright States）の双方を活用し、新しい光機能の創出を目指しています。
左図では、水中でのイオン性色素の自己集合によって分子間電荷分離を促進し、従来は発光消光の原因と考えられてきた暗状態をラジカル光化学反応に利用する研究を示しています。これらの研究を基盤として、光触媒反応や光線力学療法（PDT）への応用を進めています。
右図では、シクロデキストリンなどのキラルな分子足場上に複数の発光団を集積し、励起状態相互作用やエキシマー形成を制御することで、高輝度の円偏光発光（CPL）を実現する研究を示しています。さらに、分子認識機能との融合によるセンシングやバイオイメージングへの展開を目指しています。