2021 Fiscal Year Annual Research Report
MRマイクロスコピーによる細胞培養中のセルロースヒドロゲルと腐朽木材の観察
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19H03018
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
和田 昌久 京都大学, 農学研究科, 教授 (40270897)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)
久住 亮介 京都大学, 農学研究科, 助教 (70546530)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | MRマイクロスコピー / セルロースヒドロゲル / 腐朽木材 / X線CT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、MRI法（MRマイクロスコピー）によるセルロースや木質材料の観察手法を確立することを目的としている。本年度は、既存の核磁気共鳴分光（NMR）装置用ワイドボア超伝導磁石（7.0 T）とOPENCORE NMR分光計をもとに構築したMRマイクロスコピーを用い、セルロースヒドロゲル、木材の観察を行なった。
スピンエコー法によってセルロースヒドロゲルの横断面のMR画像を撮影した。取得画像の画面画素サイズはおよそ100μmであった。また、ガラスビーズを混ぜ込んだセルロースヒドロゲルの画像から、およそ200μmまでの構造を確認できることが明らかとなった。セルロースヒドロゲルの媒体を水から縦緩和時間の短いポリエチレングリコール（PEG）に置換すると、PEGの比率が大きくなるにつれてヒドロゲルの平均輝度値が高くなった。すなわち、ヒドロゲルにおいて媒体の縦緩和時間の差が反映された画像の撮影方法が確立できた。
スギとブナ材を飽水状態から乾燥して様々な含水率に調整し、MR画像を撮影した。飽水状態において、晩材部、早材部、放射組織などの組織構造の違いを観察することができた。また、MR画像の平均輝度値は含水率と直線的な関係があることが明らかになり、MRI法によって木材の繊維飽和点以上の含水率を推定することが可能となった。
スギ、ブナ材を白色腐朽菌カワラタケと褐色腐朽菌オオウズラタケを用いて腐朽させ、腐朽過程をX線CTで観察した。腐朽の進行に伴う密度の変化を解析した結果、X線CT法によって非破壊的に腐朽の種類や段階を評価できることが示唆された。MRI法によって腐朽木材を観察したものの、腐朽の進行を評価できるデータの取得には至っていない。今後、撮像条件の検討が必要である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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