| Project/Area Number |
22K18744
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
USUI Yoichi 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (20609862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 真悟 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 磁性細菌 / 強磁性共鳴 / 異方性 / 地球磁場 / 地磁気 / 古地磁気学 / 磁気ヒステリシス / チャート / 化石マグネトソーム / 定向配列 / 古地磁気 |
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| Outline of Research at the Start |
磁性細菌は細胞内にナノスケール磁鉄鉱（マグネトソーム）を形成する。遺伝子解析からは磁性細菌は30億年以上前から存在したと考えられているが、化石のマグネトソームを非生物的な磁鉄鉱と区別することが難しく、化石証拠は約7千万年前までしかさかのぼらない。本研究は磁性細菌が磁場中で整列することに着目し、岩石中のナノスケール磁鉄鉱の配列を検出することで、生物由来の磁鉄鉱を発見する新たな方法を開発する。数値計算から、強磁性共鳴の異方性が高感度に配列を検出できることが予想される。そこで培養した磁性細菌や海底の堆積物に対して強磁性共鳴の異方性と磁気異方性の詳細な測定を行い、この方法の有効性を実証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Bacteria called magnetotactic bacteria, which are often found in sediments, synthesize long chains of magnetite (natural magnets) in their bodies. These bacteria should align along the direction of the Earth's magnetic field, but there has been no direct detection of this alignment. In this study, we investigated a new method of detecting the alignment of magnetic bacteria by the absorption of microwaves by magnetite. Various fixtures were made to change the direction of the magnetic field applied to the sample, and measurements were performed. Currently, the expected direction-dependent signal and noise level are comparable, and no clear detection has been achieved.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
既存のマイクロ波吸収測定装置内に収まるような治具の作成の試行錯誤を行った。特に、水分によるマイクロ波吸収を軽減することと、試料準備時の磁場方位と測定時の方位との関係をコントロールすることが課題であったが、その問題はおおむね解決している。継続的測定によって、この手法による配列検出の限界値を明らかにし、上記の試行錯誤と合わせて報告することで、さらなる研究の展開に貢献できると考えている。
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