回折法とフーリエ変換法による生物材料の曖昧な形態の定量解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09306010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藤田 稔 京都大学, 農学研究科, 教授 (60026599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉永 新 京都大学, 農学研究科, 助手 (60273489) ; 仲村 匡司 京都大学, 農学研究科, 講師 (10227936) ; 杉山 淳司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (40183842) ; 高部 圭司 京都大学, 農学研究科, 助教授 (70183449) ; 則元 京 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (20027163)
• Keywords: 生物材料 / 木材の細胞形態 / フーリエ変換 / X線回折法 / 電子回折法 / レーザー回折法 / 周期構造 / 曖昧さの評価

Research Abstract

生物材料の中でも、木材由来の各種材料たとえば針葉樹材やファイバーボードの光学顕微鏡レベルでの基本構造の解析に着手した。針葉樹材では、細胞の配列や形状については、当研究グループが独自に開発し、本研究の基幹となる二次元フーリエ変換法により、精密な定量解析が実現できたので、ここに『曖昧さ』を導入するために解析標本数の増大や、確率論的評価法を検討中である。そしてよりミクロな基本構造と言うべき細胞壁の厚さとミクロフィブリル傾角について、まず精度の高い検出法を開発した。さらにファイバーボードについては、解離繊維が基本構造となり、それらの集合様式がボードの強度発現を支配するので、解離繊維の三次元配向分布をフーリエ変換法で解析した。この場合には、フーリエ変換自体にはさほど問題はないが、サンプリング時の条件が『曖昧さ』の評価に影響することが明らかとなった。結論的には、まず供試材料の特性を良く理解し、次いで顕微鏡などによる適切な画像化をはかり、さらに数理解析と的確な評価法を検定するなど、バランスのとれた一連の解析システムの確立が重要であることが明らかとなった。
より微細な形態要素の曖昧さの検出には電子顕微鏡やX線回折による画像化と回折像への誘導が必要となる。本年度の交付金で購入した透過電子顕微鏡は操作環境が完全コンピュータ制御方式となっており、現在操作技法をマスターしたところである。この制御方式では従来の観察者の個性の影響を軽減し、より客観的なデータ解析が期待され、曖昧さの評価に活用できる。