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2013 Fiscal Year Annual Research Report

極微弱LEDの全光子束測定技術の開発

Research Project

Project/Area Number 23615013
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

丹羽 一樹  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (30443211)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 太一郎  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60423901)
Keywords分光放射測定 / LED / 積分球 / 全放射束 / 微弱光 / 生物発光 / 量子収率
Research Abstract

今年度は、昨年度までに確立した全光子束の分光的精密測定系を用いてより多くの実サンプルの測定を中心に研究を実施した。特に、ホタルルシフェリンルシフェラーゼ反応による生物発光反応については、研究分担者である加藤助教らが構築したミュータントシリーズの量子収率データを蒐集し、学会発表および論文投稿を行った。
また測定系そのものについても、前年度に引き続き積分球式分光放射計の不確かさ評価と改善を行い、より精密な全光子束測定系の構築を行った。特に標準電球を測定するときには、分光器内の迷光成分に起因する不確かさがこれまでの想定以上に大きく、450nmより短波長の領域においてはシグナルの数10%が長波長の赤色光~近赤外による迷光成分となるため、適切な補正処理を導入した。これに基づき、新種ホタル、あるいはセレンテラジン系生物発光反応などについて、精密な発光スペクトルの測定を行うなど、本研究において構築した測定系を広く応用した研究活動を行った。
本システムを用いて校正したLEDの使用についても、共同研究者である中谷氏が開発したプレート型極微弱LED光源の分光全光子束および分光全放射束を測定し、複数の方法による測定結果との整合性を確認することができた。このプレート型LEDをはじめとする参照用レファレンスLED光源用いて、上述の発光反応測定のためのルミノメータなどの精度管理を行うことが可能となり、海外のプレートリーダメーカ(ドイツ、Berthold Technologies社)とも協同して、応用技術が急速に普及する発光測定における光検出の標準化に向けた基盤データの収集を開始するに至った。
今後はアミノルシフェリンのような基質アナログの分光的量子収率測定などにより、ホタル生物発光反応の発光色決定機構の解明に向けた基礎データの取得など、新たな展開を考えている。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Interconversion of ketoprofen recognition in firefly luciferase-catalyzed enantioselective thioesterification reaction using from Pylocoeria miyako (PmL) and Hotaria parvura (HpL) just by mutating two amino acid residues2013

    • Author(s)
      Dai-ishiro Kato, Kazuki Niwa, et al.
    • Journal Title

      JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY

      Volume: 168-3 Pages: 277-283

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2013.04.024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning and characterization of luciferase from a Fijian luminous click beetle2013

    • Author(s)
      Yasuo Mitani, Ryo Futahashi, Kazuki Niwa, Nobuyoshi Ohba, Yoshihiro Ohmiya
    • Journal Title

      PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY

      Volume: 89-5 Pages: 1163-1169

    • DOI

      10.1111/php.12097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo imaging demonstrates ATP release from murine keratinocytes and its involvement in cutaneous inflammation after tape stripping.2013

    • Author(s)
      Toshiya Takahashi, Yutaka Kimura, Kazuki Niwa, Yoshihiro Ohmiya, Taku Fujimura, Kenshi Yamasaki, Setsuya Aiba
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: 133-10 Pages: 2407-2415

    • DOI

      10.1038/jid.2013.163

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Firefly Luciferases Bioluminescence Activity Profile Based on Quantum Yield and Kinetics2013

    • Author(s)
      Kazuki Niwa, Yoshiro Ichino, Dai-ishiro Kato, et al.
    • Organizer
      BioTrans2013
    • Place of Presentation
      マンチェスター大学
    • Year and Date
      20130722-20130724
  • [Presentation] Active site environment effects on the catalytic activities of firefly luciferase2013

    • Author(s)
      Dai-ishiro Kato, Mika Maenaka, Takaya Kubo, Kazuki Niwa, et al.
    • Organizer
      BioTrans2013
    • Place of Presentation
      マンチェスター大学
    • Year and Date
      20130722-20130724

URL: 

Published: 2015-05-28  

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