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Development of the next-generation fungal pollution control system for cultural properties based on the smell substance on-site multi-point measurement

Research Project

Project/Area Number 18K18526
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 3:History, archaeology, museology, and related fields
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

Takeuchi Takae  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (80201606)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords微生物由来揮発性有機化合物 / 真菌 / イオン移動度スペクトロメトリー / MVOC / カビ代謝物質 / 多変量解析 / PLS回帰 / GCMS / 文化財保存 / カビ臭計測 / ニオイ計測 / 多点計測 / オンサイト分析 / IMS / イオン移動度 / カビ種判定
Outline of Final Research Achievements

Microbial contamination often makes serious damage to cultural properties. It is imperative to develop the instrument which can detect the activation of fungi at an invisible stage before damage occurs. Software, named MVOC Finder, which was created by our group (JP2012-238876 DYNACOM Co., Ltd.; Nara Women's University), was used for fungal species identification based on multivariate statistical analysis of IMS and GC-MS spectral data of MVOC. The function of the software is to detect and identify fungal species using atmospheric samples in order to quicken the detection process. The structure of the data analysis includes partial least squares regression (PLS) analysis, evaluation of collision cross sections and validation of the analysis. The function of the software is to detect and identify fungal species using atmospheric samples, and to quicken the detection process.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

文化財環境において、カビは胞子形成を介して空中に拡散し文化財表面に付着して増殖する。従来法はカビの発生を確認してからの対処法でありカビ増殖抑制の制御は難しい。本研究では、見えないところでカビが発生してもニオイであれば早期発見が可能であるとの考えから、ニオイの定点観測によりカビ生育の初期段階で揮発性有機化合物(VOC)をモニタリングし、文化財カビ汚染を早期に制御する方法を開発した。小型可搬型IMSと2012年に我々が開発したカビ種同定ソフトウェア"MVOCFinder"を用いて文化財環境のVOCを解析することによりカビ種およびその生育段階を迅速に特定できた。さらにカビの二次代謝経路も報告した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] National Physical Laboratory(英国)

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    • Author(s)
      竹内孝江
    • Journal Title

      日本学術振興会研究開発専門委員会自立型・複合型AI先端計測の新しい価値創造研究成果報告書

      Volume: 2021 Pages: 231-235

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  • [Journal Article] Glossary of methods and terms used in surface chemical analysis (IUPAC Recommendations 2020)2020

    • Author(s)
      Takeuchi Takae、McQuillan A. James、Shard Alexander、Russell Andrea E.、Hibbert D. Brynn
    • Journal Title

      Pure and Applied Chemistry

      Volume: 92 Issue: 11 Pages: 1781-1860

    • DOI

      10.1515/pac-2019-0404

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  • [Journal Article] Stability of hexafluoroacetylacetone molecules on metallic and oxidized nickel surfaces in atomic-layer-etching processes2020

    • Author(s)
      Basher Abdulrahman H.、Krstic Marjan、Takeuchi Takae、Isobe Michiro、Ito Tomoko、Kiuchi Masato、Karahashi Kazuhiro、Wenzel Wolfgang、Hamaguchi Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Vacuum Science & Technology A

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 022610-022610

    • DOI

      10.1116/1.5127532

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    • Author(s)
      Takae Takeuchi, Kana Nakamura, Abdulrahman H Basher, Tomoko Ito, Kazuhiro Karahashi, Satoshi Hamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of the 12th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices 12

      Volume: 12 Pages: 652-653

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    • Author(s)
      Yoshimura Satoru、Sugimoto Satoshi、Takeuchi Takae、Murai Kensuke、Kiuchi Masato
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 685 Pages: 408-413

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2019.06.057

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  • [Journal Article] Ambient Mass Spectrometry for Monitoring Microbial Volatile Metabolites from Soil-derived Fungi Using a DART Ion Source2018

    • Author(s)
      Takae Takeuchi, Yuri Tanaka, Tohru Yamagaki, and Motoshi Sakakura
    • Journal Title

      The Proceedings of the 11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17

      Volume: 11 Pages: 199-200

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    • Author(s)
      Satoru Yoshimura, Satoshi Sugimoto, Takae Takeuchi, Kensuke Murai, Masato Kiuchi
    • Journal Title

      Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B

      Volume: 430 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2018.05.040

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  • [Presentation] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析Ⅹ. AN3280遺伝子発現誘導株2021

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      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
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      第9回イオン移動度研究会
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  • [Presentation] 揮発性代謝物の質量スペクトル解析によるAspergillus nidulansのセスキテルペン生合成経路の解明:IX. AL37株2021

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      服部真理子, 竹内孝江, 紅朋浩
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      大城 明佳, 松尾 綾乃, 林 潤美, 竹内 孝江
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      日本化学会第101春季年会(2021)
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  • [Presentation] ニオイで菌を探る:文化財環境における真菌検出システムの開発と学術展開2020

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      竹内孝江
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      センシング技術応用研究会 第213回研究例会
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  • [Presentation] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析 VIII. AN3280 遺伝子発現誘導株:LO8925株および LO8910HA-pyrG2株2020

    • Author(s)
      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
    • Organizer
      第68回質量分析総合討論会 (大阪)
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  • [Presentation] 微生物由来揮発性有機化合物(MVOC)のイオン移動度およびGCMSデータの多変量解析による生育早期の土壌由来カビ種の同定II.2020

    • Author(s)
      大城明佳, 竹内孝江
    • Organizer
      第68回質量分析総合討論会 (大阪)
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  • [Presentation] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析 VIII. AN3280 遺伝子発現誘導株:LO8925株および LO8910HA-pyrG2株2020

    • Author(s)
      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
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      第68回質量分析総合討論会
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  • [Presentation] 微生物由来揮発性有機化合物(MVOC)のイオン移動度およびGCMSデータの多変量解析による生育早期の土壌由来カビ種の同定I2020

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      大城明佳, 竹内孝江
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      第68回質量分析総合討論会
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  • [Presentation] エレクトロスプレーイオン化、化学イオン化および電子イオン化質量分析法によるCo(acac)2, Co(hfac)2 , Ni(acac)2 および Ni(hfac)2からの気相イオンの生成2020

    • Author(s)
      市村文, 竹内孝江
    • Organizer
      第68回質量分析総合討論会
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  • [Presentation] 免疫グロブリンFc 領域糖ペプチドイオンの分子構造と衝突断面積に関する理論的研究1.糖修飾、水酸基および電荷の効果の影響2020

    • Author(s)
      中村賀美, 竹内孝江
    • Organizer
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  • [Presentation] Desorption Electrospray Ionization-Mass Spectrometry Imaging (DESI-MSI) applied to the Research and Development2019

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      Akira Motoyama, Keishi Kihara, Takae Takeuchi
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry
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  • [Presentation] Ab Initio Study of Reaction Mechanisms for E-Z Isomerization and H2O Elimination in Urocanic Acids with Ion Mobility Mass Spectrometry2019

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      Takae Takeuchi, Yuki Kobayashi, Keishi Kihara, Akira Motoyama
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      47th IUPAC World Chemistry Congress, Paris
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  • [Presentation] セスキテルペン生合成経路解明のためのAspergillus nidulans変異株の揮発性二次代謝物質の質量分析2019

    • Author(s)
      竹内孝江, 加太千晶, 紅朋浩
    • Organizer
      第67回質量分析総合討論会
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  • [Presentation] Ab initio計算とイオン移動度質量分析法による糖ペプチドイオンの分子構造解析2019

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      中村賀美, 竹内孝江
    • Organizer
      第8回イオン移動度研究会
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  • [Presentation] セスキテルペン生合成経路解明のためのAspergillus nidulans変異株の揮発性二次代謝物質の質量分析2019

    • Author(s)
      竹内孝江,加太千晶,紅朋浩
    • Organizer
      第67回質量分析総合討論会,2019
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  • [Presentation] Ab initio DFTとイオン移動度質量分析法による糖ペプチドイオンの分子構造解析2019

    • Author(s)
      中村賀美、竹内孝江
    • Organizer
      第8回イオン移動度研究会
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  • [Presentation] 4'-Galloylpaeoniflorinのナトリウムイオン付加分子のフラグメンテーション反応経路に関する量子化学的研究2019

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  • [Presentation] アセチルアセトンとニッケル表面および酸化ニッケル表面との表面反応機構の研究2018

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      中村花菜,Abdulrahman H. Basher,伊藤智子,唐橋一浩,浜口智志,竹内孝江
    • Organizer
      2018年日本表面真空学会学術講演会
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    • Author(s)
      竹内孝江、小林優希、木原圭史、本山晃
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  • [Remarks] https://researchmap.jp/read0015361

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Published: 2018-07-25   Modified: 2022-01-27  

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