2009 Fiscal Year Annual Research Report
X線吸収微細構造(XAFS)を用いた生体内微量金属元素の状態分析
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18390509
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
宇尾 基弘 Hokkaido University, 大学院・歯学研究科, 准教授 (20242042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝倉 清高 北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (60175164)
亘理 文夫 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (70158682)
横山 敦郎 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (20210627)
赤坂 司 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (00360917)
阿部 薫明 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (40374566)
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| Keywords | XAFS / 微小部分析 / チタン / 溶出 / 化学状態 / X線吸収微細構造 |
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| Research Abstract |
本研究は生体組織中の一部に微量存在する溶出微量金属元素や微小異物などを微小部XAFS法により同定・状態分析することを目的としており、ため、X線強度を低下させることなく100～10μmレベルに集光し、任意の微小領域のXAFS測定を可能にする集光光学系の設計・試験するとともに、ニッケルチタン合金等の生体組織内での微量溶出を動物実験により試験し、蛍光XAFS測定により溶出元素の生体内での状態を評価した。
X線集光キャピラリー系と試料微小駆動系を装備し、駆動ソフトウェアを用いて試料を二次元的に移動しながら数十μmの精度で微小部のXAFSスペクトルを連続的に測定する装置を製作し、高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設(PF)のビームライン9Aと12Cにて測定を行った。
歯科用インプラント材料表面と同様の処理を施されたチタン表面におけるチタンの状態分析を行い、表面処理(酸化処理、酸処理)による表面処理層中のチタンの状態比較を行った。
さらにタングステンやストロンチウムなど微量重元素を含む生物組織で部位による溶出金属元素の状態の差を検出することに成功した。タングステンでは超硬合金肺が疑われる患者の肺生検標本や肺胞洗浄液に含まれる微量の炭化タングステンを微小光学系を用いた蛍光XAFS測定から検出することに成功し、同病変の新しい確定診断の手法を開発した。
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