【手続補正書】
【提出日】平成17年8月24日(2005.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成分子スプリングデバイスであって、
（ａ）少なくとも１つの化学単位またはモジュールを有する合成分子アセンブリーであって、
（ｉ）少なくとも１つの原子；
（ｉｉ）前記少なくとも１つの原子の少なくとも１つに錯化された少なくとも１つの錯化基；
（ｉｉｉ）少なくとも１つの前記錯化原子と可逆的物理化学的にペアになった少なくとも１つの軸配位子；および
（ｉｖ）本体を有し、かつ少なくとも１つの末端が前記合成分子アセンブリーの別の前記成分と化学結合している２つの末端を有する、少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカー
を含む合成分子アセンブリーと、
（ｂ）少なくとも１つの予め決定されている前記原子−軸配位子ペアに動作可能に指向されている活性化メカニズムであって、前記少なくとも１つの予め決定されている原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために、前記活性化メカニズムが前記少なくとも１つの予め決定されている原子−軸配位子ペアへ活性化シグナルを送ることにより、前記少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカーの収縮線形配座状態と拡張線形配座状態との間の、または前記拡張線形配座状態と前記収縮線形配座状態との間のスプリングタイプ弾性可逆性移行の少なくとも１つのサイクルが活性化されるものと
を含む、合成分子スプリングデバイス。
【請求項２】
前記錯化原子と前記軸配位子との間に前記可逆的物理化学的にペアを形成することの性質は、化学相互作用または結合であることから、前記錯化原子と前記軸配位子が前記合成分子アセンブリー中のすぐ近くの同じ隣位にある隣接物として位置している一対の２つの非相互作用的または非結合的成分であることまで、様々なものである請求項１のデバイス。
【請求項３】
前記化学相互作用または結合は共有結合、配位結合、およびイオン結合からなる群から選択される請求項２のデバイス。
【請求項４】
前記収縮線形配座状態において、前記錯化原子と前記軸配位子との間の前記可逆的物理化学的にペアを形成することの性質は化学結合であり、および前記拡張線形配座状態において、前記錯化原子と前記軸配位子との間の前記可逆的物理化学的にペアを形成することの前記性質は前記錯化原子と前記軸配位子が前記合成分子アセンブリー中のすぐ近くの同じ隣位にある隣接物として位置している一対の２つの非相互作用的または非結合的成分である請求項１のデバイス。
【請求項５】
前記収縮線形配座状態において、前記錯化原子と前記軸配位子との間の前記可逆的物理化学的にペアを形成することの性質は前記錯化原子と前記軸配位子が前記合成分子アセンブリー中のすぐ近くの同じ隣位にある隣接物として位置している一対の２つの非相互作用的または非結合的成分であり、および前記拡張線形配座状態において、前記錯化原子と前記軸配位子との間の前記可逆的物理化学的にペアを形成することの性質は化学結合である請求項１のデバイス。
【請求項６】
前記錯化原子は、前記合成分子アセンブリーの別の前記成分とともに、少なくとも１つの追加化学結合を形成する請求項１のデバイス。
【請求項７】
前記錯化原子は、中性原子および陽電荷原子からなる群から選択される請求項１のデバイス。
【請求項８】
前記錯化原子は、金属、半金属、および非金属からなる群から選択される元素の、中性原子および陽電荷原子からなる群から選択される請求項１のデバイス。
【請求項９】
前記錯化原子は、マグネシウム、クロム、マンガン、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、銅、亜鉛、ケイ素、およびチタンからなる群から選択される元素のカチオンである請求項１のデバイス。
【請求項１０】
前記錯化基は、前記合成分子アセンブリーの全体構造に対して前記錯化基の前記錯化原子を局部的に配置するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項１１】
前記錯化基は、収縮線形配座状態と拡張線形配座状態との間の前記スプリングタイプ弾性可逆性移行を受けるために活性化される前記実質的に弾性な分子リンカーの構造および位置に対して前記錯化基の前記錯化原子を局部的に配置するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項１２】
前記錯化基は、前記予め決定されている原子−軸配位子ペアの結合および脱結合エネルギーを調整するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項１３】
前記錯化基は、前記分子リンカーの前記収縮線形配座状態と前記拡張線形配座状態との間の前記スプリングタイプ弾性可逆性移行を活性化するために必要とされる活性化エネルギーを調整するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項１４】
前記錯化基は、様々な程度または範囲の共有原子価、配位、またはイオン強度の少なくとも１つの化学結合を介して前記原子と錯化され、可変寸法および柔軟性を有する可変幾何学形状または形態を有する請求項１のデバイス。
【請求項１５】
前記錯化基は、環式化合物、多環式化合物、非環式化合物、線状化合物、枝分かれ化合物、およびこれらの組合わせからなる群から選択される化合物である請求項１のデバイス。
【請求項１６】
前記錯化基は、マクロヘテロ環式化合物とマクロ環式化合物とからなる群から選択される環式化合物である請求項１のデバイス。
【請求項１７】
前記錯化基は、ポリアザ大環、クラウンエーテル、およびクリプテートからなる群から選択されるマクロヘテロ環式化合物である請求項１のデバイス。
【請求項１８】
前記錯化基は、テトラピロール、およびフタロシアニン、およびナフタロシアニンからなる群から選択される化合物のポリアザ大環タイプである請求項１のデバイス。
【請求項１９】
前記錯化基は、ポルフィリン、クロリン、バクテリオクロリン、コロール、およびポルフィセンからなる群から選択される化合物のテトラピロールタイプである請求項１のデバイス。
【請求項２０】
前記錯化基が、ポルフィリン、置換ポルフィリン、ジヒドロポルフィリン、置換ジヒドロポルフィリン、テトラヒドロポルフィリン、および置換テトラヒドロポルフィリンからなる群から選択される大環状化合物である請求項１のデバイス。
【請求項２１】
前記錯化基は、開放テトラピロールからなる群から選択される非環式化合物である請求項１のデバイス。
【請求項２２】
前記錯化基は、フィコシアノビリン、およびフィコエリトロビリンからなる群から選択される非環式化合物の開放テトラピロールである請求項１のデバイス。
【請求項２３】
前記錯化基は、前記原子をキレート化する化学キレート化剤として機能し、これによって前記原子とともにキレートを形成する化合物である請求項１のデバイス。
【請求項２４】
前記軸配位子は、前記錯化原子に加えて、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つのほかの前記成分と化学的に相互作用を行なうために機能する請求項１のデバイス。
【請求項２５】
前記軸配位子は、前記錯化原子に加えて、追加の前記錯化原子、前記錯化基、および前記実質的に弾性な分子リンカーからなる群から選択される、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つのほかの前記成分と化学的に相互作用を行なうために機能する請求項１のデバイス。
【請求項２６】
前記軸配位子は、前記原子との少なくとも１つの配位結合相互作用、および前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つのほかの前記成分との少なくとも１つの追加の前記結合相互作用を生じることによって、前記実質的に弾性な分子リンカーの前記収縮線形配座状態と前記拡張線形配座状態との間の前記可逆性移行を誘発するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項２７】
前記軸配位子は、前記予め決定されている原子−軸配位子ペアの結合および脱結合エネルギーを調整するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項２８】
前記軸配位子は、前記分子リンカーの前記収縮線形配座状態と前記拡張線形配座状態との間の前記スプリングタイプ弾性可逆性移行を活性化するために必要とされる活性化エネルギーを調整するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項２９】
前記軸配位子は、前記合成分子アセンブリーの全体構造に対して前記原子を局部的に配置するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項３０】
前記軸配位子は、単座配位子、二座配位子、三座配位子、および多座配位子からなる群から選択される１つのタイプの配位子である請求項１のデバイス。
【請求項３１】
前記軸配位子は、アニオン性化合物および中性化合物からなる群から選択される化合物である請求項１のデバイス。
【請求項３２】
前記軸配位子は、ルイス酸として挙動する電子リッチ領域または基を特徴とする中性化合物である請求項１のデバイス。
【請求項３３】
前記軸配位子は、ヘテロ環、架橋へテロ環、アミン、エーテル、アルコール、イソ−シアニド、ポリヘテロ環、アミド、チオール、不飽和化合物、アルキルハロゲン化物、およびニトロ化合物からなる群から選択される中性化合物である請求項１のデバイス。
【請求項３４】
前記軸配位子は、ピリジン、イミダゾール、４，４’−ビピリジン、および１，３−ジアミノプロパンからなる群から選択される中性化合物である請求項１のデバイス。
【請求項３５】
前記軸配位子は、シアニド、酸、およびカルボン酸からなる群から選択されるアニオン性化合物である請求項１のデバイス。
【請求項３６】
前記軸配位子は、物理化学的挙動の２つのタイプの領域を特徴とし、物理化学的挙動の第一のタイプの領域は、前記錯化原子との配位結合相互作用に参加する前記軸配位子の部分に対応し、物理化学的挙動の第二のタイプの領域は、前記軸配位子の前記最初の２つのタイプの間を連結するか、あるいは前記第一のタイプの領域と前記合成分子アセンブリーの別の前記成分との間を連結する、前記軸配位子の部分に対応する請求項１のデバイス。
【請求項３７】
前記軸配位子の物理化学的挙動の前記第二のタイプの領域は、前記実質的に弾性な分子リンカーの前記スプリングタイプ弾性可逆性機能、および挙動を特徴とする請求項３６のデバイス。
【請求項３８】
前記軸配位子は、２つの前記錯化原子の各々と可逆的物理化学的にペアになった軸二座配位子であり、前記軸二座配位子の本体は、本体を有し、かつ各々がそれぞれ前記軸二座配位子の単一末端に化学結合している２つの末端を有する、前記実質的に弾性な分子リンカーである請求項１のデバイス。
【請求項３９】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、前記合成分子アセンブリーの前記収縮線形配座状態および拡張線形配座状態に関して、前記合成分子アセンブリーの物理的幾何学的線形スペーサーとして機能する請求項１のデバイス。
【請求項４０】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つの任意に規定されている軸に沿う規定された軌道にしたがって、線形配座状態における前記移行の間、結果として生じる平行移動または線形運動を指向するために機能する請求項１のデバイス。
【請求項４１】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、前記原子、前記錯化基および、前記軸配位子からなる群から選択される、前記合成分子アセンブリーの別の前記成分に化学結合された少なくとも１つの末端を有する請求項１のデバイス。
【請求項４２】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、それぞれが異なる単一の前記錯化基に化学結合されている２つの末端を有する請求項１のデバイス。
【請求項４３】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、少なくとも２つの個々の原子と少なくとも２つの分子とからなる群から選択される化学的エンティティーである請求項１のデバイス。
【請求項４４】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、可変長さ、枝分かれ、および飽和を有する分子鎖、様々な一、二、または多−官能基を有する環式化合物、様々な一、二、または多−官能基を有する芳香族化合物、およびこれらの組合わせからなる群から選択される化学的エンティティーである請求項１のデバイス。
【請求項４５】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、アルカン、アルケン、アルキン、置換フェニル、アルコール、エーテル、モノ−（アリーレンエチニレン）、オリゴ−（アリーレンエチニレン）、ポリ（アリーレンエチニレン）、および（フェニレンエチニレン）からなる群から選択される化合物である請求項１のデバイス。
【請求項４６】
前記実質的に弾性な分子リンカーは、Ｃ２アルキン、Ｃ４アルキン、Ｃ６アルキン、１，４−置換フェニル、１，４−置換ビシクロ［２．２．２］オクタン、およびジエーテルからなる群から選択される化合物である請求項１のデバイス。
【請求項４７】
前記活性化シグナルは、２つの制御可能な一般的相補レベルを有し、各相補レベルは、規定されている振幅と持続時間とを有する請求項１のデバイス。
【請求項４８】
前記活性化シグナルの前記一般的な第一相補レベルは、対応する前記活性化メカニズムの操作と一貫性のある可逆的物理化学メカニズムの第一指向を介して、前記原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために前記少なくとも１つの予め決定されている原子−軸配位子ペアに送られ、前記少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカーの前記収縮線形配座状態から前記拡張線形配座状態への前記スプリングタイプ弾性可逆性移行の活性化が行われ、前記活性化シグナルの前記一般的な第二相補レベルは、前記少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカーを、前記収縮線形配座状態に戻すことを可能とする請求項４７のデバイス。
【請求項４９】
前記活性化シグナルの前記一般的な第一相補レベルは、前記少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカーを、前記収縮線形配座状態に戻すことを可能とし、前記活性化シグナルの一般的な第二相補レベルは、対応する前記活性化メカニズムの操作と一貫性のある可逆的物理化学メカニズムの第ニ指向を介して、前記原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために前記少なくとも１つの予め決定されている原子−軸配位子ペアに送られ、前記少なくとも１つの実質的に弾性な分子リンカーの前記拡張線形配座状態から前記収縮線形配座状態への前記スプリングタイプ弾性可逆性移行の活性化が行われる請求項４７のデバイス。
【請求項５０】
前記活性化シグナルの前記一般的な各相補レベルは、規模、強さ、振幅、または強度を有する少なくとも１つの特別なサブレベルを特徴とする請求項４７のデバイス。
【請求項５１】
前記活性化メカニズムの操作パラメーターは、前記少なくとも１つの予め決定されている原子−軸配位子ペアに送られる前記活性化シグナルの前記一般的な相補レベルの（１）規模、強さ、振幅、または強度、（２）頻度（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、（３）時間または持続時間、（４）反復率または周期性、および（５）スイッチ率、からなる群から選択される請求項４７のデバイス。
【請求項５２】
前記活性化メカニズムは、前記活性化シグナルの電磁型を送る電磁メカニズム、前記活性化シグナルの電気／電子型を送る電気／電子メカニズム、前記活性化シグナルの化学型を送る化学的メカニズム、前記活性化シグナルの電気化学型を送る電気化学メカニズム、前記活性化シグナルの磁気型を送る磁気メカニズム、前記活性化シグナルの音響型を送る音響メカニズム、前記活性化シグナルの光音響型を送る光音響メカニズム、および前記活性化シグナルの組合わせ型を送るこれらの組合わせからなる群から選択されるメカニズムの型である請求項１のデバイス。
【請求項５３】
前記活性化メカニズムは、前記活性化シグナルのレーザービーム型を送るレーザービームベース活性化メカニズム、前記活性化シグナルのメーザービーム型を送るメーザービームベース活性化メカニズム、およびこれらの組合わせからなる群から選択される活性化メカニズムの電磁型である請求項１のデバイス。
【請求項５４】
前記活性化メカニズムは、前記活性化シグナルの電流型を送る電流ベース活性化メカニズム、前記活性化シグナルのバイアス電圧型を送るバイアス電圧ベース活性化メカニズム、およびこれらの組合わせからなる群から選択される活性化メカニズムの電気／電子型である請求項１のデバイス。
【請求項５５】
前記活性化メカニズムは、前記活性化シグナルのプロトネーション−デプロトネーション型を送るプロトネーション−デプロトネーションベース活性化メカニズム、前記活性化シグナルのｐＨ変化型を送るｐＨ変化ベース活性化メカニズム、前記活性化シグナルの濃度変化型を送る濃度変化ベース活性化メカニズム、およびこれらの組合わせからなる群から選択される活性化メカニズムの化学型である請求項１のデバイス。
【請求項５６】
前記活性化メカニズムは、前記活性化シグナルの還元／酸化型を発生させて送る活性化メカニズムの還元／酸化ベース電気化学型である請求項１のデバイス。
【請求項５７】
前記活性化メカニズムの特定のタイプおよび操作パラメータは、前記合成分子アセンブリーの前記成分の物理化学的タイプおよび構造にしたがって選択される請求項１のデバイス。
【請求項５８】
前記活性化メカニズムは、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つの前記予め決定されている前記原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために、約３５０ｎｍ〜約９００ｎｍの範囲にある波長を有するレーザー光ビームとして前記活性化シグナルの電磁型を送る活性化メカニズムのレーザービームベース電磁型である請求項１のデバイス。
【請求項５９】
前記レーザービームはＨｚのオーダー〜ＭＨｚのオーダーの範囲にある反復率で動作する請求項５８のデバイス。
【請求項６０】
前記レーザービームは４０ＭＨｚの反復率で動作する請求項５８のデバイス。
【請求項６１】
前記活性化メカニズムは、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つの前記予め決定されている原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために、約−１．０Ｖ〜約−２．５Ｖ対飽和カロメル参照電極の範囲内にある還元ポテンシャルとして前記活性化シグナルの電気化学的還元型を送り、および約＋０．５Ｖ〜約＋１．３Ｖ対前記飽和カロメル参照電極の範囲内にある酸化ポテンシャルとして前記活性化シグナルの電気化学的酸化型を送る活性化メカニズムの還元／酸化ベース電気化学型である請求項１のデバイス。
【請求項６２】
前記活性化メカニズムは、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つの前記予め決定されている原子−軸配位子ペアを物理化学的に変性するために、アセトニトリルの酸性溶液およびＨＣｌの希釈水溶液／酸性アセトニトリル溶液として前記活性化シグナルの化学的プロトネーション型を送り、アセトニトリルと希釈ＮａＯＨとの塩基性溶液として前記活性化シグナルの化学的デプロトネーション型を送る活性化メカニズムのプロトネーション−デプロトネーションベース化学型である請求項１のデバイス。
【請求項６３】
前記合成分子アセンブリーの前記化学単位またはモジュールはさらに、（ｖ）前記合成分子アセンブリーの前記成分を互いに化学的に連結するための少なくとも１つの化学的コネクターを含む請求項１のデバイス。
【請求項６４】
前記化学的コネクターは、前記合成分子アセンブリーの別の前記成分に対して追加の構造的制約を与えるために機能する請求項６３のデバイス。
【請求項６５】
前記化学的コネクターは、原子と分子とからなる群から選択される化学的エンティティーである請求項６３のデバイス。
【請求項６６】
前記合成分子アセンブリーの前記化学単位またはモジュールはさらに、
（ｖｉ）少なくとも１つの結合部位であって、各結合部位が、前記合成分子アセンブリーの各位置を外部エンティティーへポテンシャル結合させるために、前記合成分子アセンブリーの前記別の成分の予め決定されている位置に配置されているもの
を含む請求項１のデバイス。
【請求項６７】
前記結合部位は、複数の前記結合部位によって互いに化学的に結合または連結されている複数の前記化学単位またはモジュールを特徴とする前記合成分子アセンブリーの多分子形成のスケールアップアセンブリーにおいて指向されたモジュール性および連結性を供給するために機能する請求項６６のデバイス。
【請求項６８】
前記結合部位は、前記合成分子アセンブリーへ認識部位を供給するために機能する請求項６６のデバイス。
【請求項６９】
前記結合部位は、前記合成分子アセンブリーへ認識部位を供給するために機能し、前記結合部位は少なくとも１つの特定の抗体によって認識されるために少なくとも１つのレセプターを特徴とする請求項６６のデバイス。
【請求項７０】
前記結合部位は、様々な程度または範囲の共有原子価、配位、またはイオン強度の少なくとも１つの化学結合を介して、前記合成分子アセンブリーの少なくとも１つのほかの前記成分へ化学結合されている化学的エンティティーであり、可変寸法および柔軟性を有する可変幾何学形状または形態を有する請求項６６のデバイス。
【請求項７１】
前記結合部位は、原子、分子、介在スペーサーアーム、架橋基、キャリヤー分子、およびこれらの組合わせからなる群から選択される化学的エンティティーである請求項６６のデバイス。
【請求項７２】
前記合成分子アセンブリーは、単一の前記合成分子アセンブリーの前記化学単位またはモジュールの複数の少なくとも２つを組立てて連結することによって形成されるスケールアップされた合成分子アセンブリーであり、前記スケールアップされた合成分子アセンブリーの各化学単位またはモジュールは、前記成分を含み、単一の前記化学単位またはモジュールの機能を示す請求項１のデバイス。
【請求項７３】
前記スケールアップされた合成分子アセンブリーは、前記複数の前記化学単位またはモジュールの一次元アレー、二次元アレー、三次元アレー、およびこれらの組合わせからなる群から選択される、可変幾何学形状または形態であり、可変寸法および柔軟性を有する請求項７２のデバイス。
【請求項７４】
前記スケールアップされた合成分子アセンブリーの各化学単位またはモジュールは、機能的および構造的に前記スケールアップされた合成分子アセンブリーの一部であることに加えて、その個々の機能および構造を保持する請求項７２のデバイス。
【請求項７５】
前記単一の化学単位またはモジュールの前記スプリングタイプ弾性可逆性機能、構造、および挙動に関する機能的および構造的特徴は、前記スケールアップされた合成分子アセンブリーの前記複数の前記化学単位またはモジュールの数および幾何学形状または形態にしたがって、効果的に線形に拡張可能でありうる、および相乗作用的に拡張可能でありうるからなる群から選択される様式で拡張可能である請求項７２のデバイス。
【請求項７６】
合成分子スプリングデバイスであって、
（ａ）１つの化学単位またはモジュールを有する合成分子アセンブリーであって、
（ｉ）２つの原子；
（ｉｉ）２つの錯化基であって、各々が対応原子に錯化されているもの；
（ｉｉｉ）対応原子−軸配位子ペアを介して前記２つの原子の各々と可逆的物理化学的にペアになった１つの軸二座配位子；および
（ｉｖ）本体を有し、かつ単一対応前記錯化基に各々が化学結合された２つの末端を有する実質的に弾性な第一分子リンカー、および本体を有し、かつ単一対応前記錯化基に各々が化学結合された２つの末端を有する実質的に弾性な第二分子リンカー
を含む合成分子アセンブリーと、
（ｂ）前記２つの原子−軸配位子ペアの少なくとも１つに動作可能に指向されている活性化メカニズムであって、前記２つの原子−軸配位子ペアの少なくとも１つを物理化学的に変性するために、前記活性化メカニズムが前記２つの原子−軸配位子ペアの少なくとも１つへ活性化シグナルを送ることにより、少なくとも１つの前記実質的に弾性の分子リンカーの収縮線形配座状態と拡張線形配座状態と間の、または前記拡張線形配座状態と前記収縮線形配座状態と間の、スプリングタイプ弾性可逆性移行の少なくとも１つのサイクルが活性化されるものと
を含む、合成分子スプリングデバイス。