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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of species specific elemental quota using new trace element analysis methods for individual microalgal cell

Research Project

Project/Area Number 21H03585
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

板井 啓明  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60554467)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 嘉夫  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
平田 岳史  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
砂村 倫成  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90360867)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords藻類 / μXRF / シングルセル分析 / 微量元素 / 淡水
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、淡水性微細藻類一細胞あたりの微量元素濃度分析法を開発し、環境-生物相互作用の解像度を高めた解析の達成を志向している。2021年度は、(1) 蛍光X線スペクトル解析アルゴリズムをを用いた絶対定量法確立、(2)走査透過型X線顕微鏡によるピコプランクトン中計元素の化学形態分析、(3)SC(SP)-ICP-MSを用いた微粒子分析法の開発、(4) 東日本湖沼の横断調査と微生物採集を実施した。(1)については、生物組織認証物質を用いた試験により、高エネルギー加速器研究機構, フォトンファクトリーBL4Aにおいて、5×5 umの空間分解能で、Fe, Zn, Cuは10^-17オーダーまで検出できる見込みを得た。また、SPring-8 BL37XYにおいて、X線マイクロビームと超電導転移端センサー (TES) を組み合わせた分析法の応用可能性について展望を得た (Yamada et al. 2021)。(2)については、直径2μm程度の珪藻試料について、炭素K吸収端のNEXAFSスペクトルを取得できた。(3)については、ナノ粒子分析法の成熟により、生物試料の分析可能な条件について制約を与えることができた (Yamashita et al., 2021a, 2021b)。(4)については、東日本各地に分布する複数の貧・中栄養型湖沼の季節別調査を実施し、一次生産者の組成に影響するリン・ケイ素の挙動、深水層酸素消費速度の解析などを実施した。また、環境DNAメタバーコーディング法により、細菌・真核生物に関し、各湖沼での季節別分布を把握し、顕微鏡観察データと比較を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の影響もあり、学外で実施した実験については予定よりも進められなかった。

Strategy for Future Research Activity

μXRF分析について、感度的には分析が可能な見込みが得られたため、天然で採取した試料の分析を進め、環境因子と藻類中微量元素の関係性について解析を進める。

  • Research Products

    (6 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Broadband high-energy resolution hard X-ray spectroscopy using transition edge sensors at SPring-82021

    • Author(s)
      Yamada, S., Ichinohe, Y., Tatsuno, H... Takahashi, Y. (11/42), Itai, T. (12/42), et al.
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 92 Pages: 013103

    • DOI

      10.1063/5.0020642

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 湖沼の微量元素ホメオスタシス 第一報2021

    • Author(s)
      板井啓明、石水浩喜
    • Organizer
      日本地球化学会
  • [Presentation] 富士五湖、仁科三湖、裏磐梯三湖におけるケイ素動態の解析2021

    • Author(s)
      田柳紗英、板井啓明、石水浩喜、高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会
  • [Presentation] 湖水-堆積物間における各種リン酸化学種分配実験に基づく湖水中リン濃度の規制要因解析2021

    • Author(s)
      石水浩喜、板井啓明、高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会
  • [Presentation] 富士五湖、仁科三湖、裏磐梯三湖を対象とした深水層無機化速度と深水層厚に関する経験式の評価2021

    • Author(s)
      板井啓明、石水浩喜
    • Organizer
      日本陸水学会
  • [Book] 分子地球化学2021

    • Author(s)
      高橋嘉夫、福士圭介、田中雅人、柏原輝彦、関根康人、板井啓明
    • Total Pages
      444
    • Publisher
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      978-4-8158-1018-4

URL: 

Published: 2023-12-25  

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