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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of wood science by cryo-TOF-SIMS

Research Project

Project/Area Number 25252032
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

福島 和彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松下 泰幸  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60335015)
青木 弾  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
KeywordsCryo-TOF-SIMS / リグニン / 微量成分 / 定量分析 / ケミカルマッピング
Outline of Annual Research Achievements

飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)によって不均一な生体組織あるいは複合材料中における微量成分の定性的な分布評価が可能である。申請者はこれまでに、急速凍結させた試料を連続的に切削することにより、細胞(細胞壁)内にあるがままに存在するあらゆる構成成分の三次元分布を、分子レベルで可視化する複合装置(クライオTOF-SIMS/SEM システム)を世界に先駆けて開発してきた。本研究ではこの解析法をさらに発展させ、木質バイオマスを構成する成分の定量性の向上と、特定構成成分周囲の環境情報(各種成分の存在状態解析)をも評価できる次世代分析技術の確立を目的とする。
平成25-26年度までの本プロジェクト前半においては、微量成分の定量評価、二次イオン発生機構、飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)による量的評価、およびTOF-SIMSデータの統計学的解析について検討した。平成27-28年度ではこれまでに確立された分析手法を駆使して、微量成分のケミカルマッピングおよび固液反応過程の追跡に関する検討を行った。平成29年度では、本プロジェクトを通じて確立された手法を駆使して、周期的サンプリングに基づく各種微量生体成分の量的評価ならびに顕微可視化に取り組んだ。結果より、植物内における各種成分の動的挙動に関して興味深い知見が得られた。またプロジェクト前半で検討した内容についてもさらなる先進化および汎用化を進め、凍結水和生体試料を用いたハイスループットかつ多角的な分析法として確立した。得られた結果の一部については各種学会ならびに国際誌にて発表した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Distribution of salicifoline in freeze-fixed stems of Magnolia kobus as observed by cryo-TOF-SIMS2017

    • Author(s)
      Okumura Wakaba、Aoki Dan、Matsushita Yasuyuki、Yoshida Masato、Fukushima Kazuhiko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 5939

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06444-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The composition and chemical alteration of gums in the vessels of Phellodendron amurense2017

    • Author(s)
      Zheng Peiming、Yagami Sachie、Aoki Dan、Yoshida Masato、Sano Yuzou、Matsushita Yasuyuki、Fukushima Kazuhiko
    • Journal Title

      Holzforschung

      Volume: 71 Pages: 969-976

    • DOI

      10.1515/hf-2017-0057

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 銀コーティング法によるトリグリセリドのTOF-SIMS分析2018

    • Author(s)
      Bill Mangindaan、松下泰幸、青木弾、吉田正人、八神祐絵、福島和彦
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会
  • [Presentation] On the role of monolignol glucoside in the lignification of tree xylem2017

    • Author(s)
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Kazuhiko Fukushima
    • Organizer
      2017 Annual Meeting of The Korean Society of Wood Science and Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New development of wood chemistry promoted by TOF-SIMS2017

    • Author(s)
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Katsushi Kuroda, Kazuhiko Fukushima
    • Organizer
      253rd American Chemical Society NATIONAL MEETING & EXPOSITION -Advanced Materials, Technologies, Systems & Processes-
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cryo-TOF-SIMS visualization of water-soluble chemicals in plant2017

    • Author(s)
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Kazuhiko Fukushima
    • Organizer
      253rd American Chemical Society NATIONAL MEETING & EXPOSITION -Advanced Materials, Technologies, Systems & Processes-
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TOF-SIMSによる生体試料中のケミカルマッピング~生体高分子から水溶性化合物まで~2017

    • Author(s)
      福島和彦
    • Organizer
      日本化粧品技術者会(SCCJ)大阪支部 第206回講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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