2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物機能を利用した細胞内における金属ナノ粒子の生成
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26620150
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
保倉 明子 東京電機大学, 工学部, 教授 (20343569)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 放射光X線分析 / 藻類 / 植物 / X線分光 / 化学状態分析 / XAFS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は，2種類の単細胞藻類<I>Pseudococcomyxa simplex</I>と<I>Chlramydomonas reinhardtii</I>に対して，金，白金，銀，パラジウムの金属溶液を添加し，その蓄積性を評価した。その結果，金，銀，パラジウムについて数万ppm（乾燥質量あたり）の蓄積量となった。白金については数千ppm程度となった。蓄積された金の化学形態について検討したところ，50 nm程度の金ナノ粒子として存在していることが明らかとなった。SEM像および放射光マイクロXRFイメージングにより，細胞に取り込まれている様子が可視化された。
最終年度では，細胞内に取り込まれたパラジウム，銀，白金の化学形態について解析を進めた。さらに単細胞藻類以外の植物シダ植物を用いたり，希土類元素や水銀など様々な元素の添加実験も実施した。
その結果，パラジウムは窒素原子が4つ配位したアンミン錯体のような化学形態で，単細胞藻類細胞内に取り込まれていることがわかった。パラジウムの場合にはナノ粒子は形成されていないが，細胞内に高蓄積されるという特徴は明らかである。
銀の場合には，添加条件によってはナノ粒子の生成が認められた。白金の場合には，いくつかの化学種が混在するため，定量的な評価をするために詳細な解析を行っている。
研究期間全体を通しての研究成果は以下の通りである。１．単細胞藻類を用いると，金ナノ粒子が細胞内で生成される。２．細胞内で生成された金ナノ粒子は比較的粒径が揃っており，およそ50 nm程度となった。３．金ナノ粒子は細胞内に取り込まれているため，凝集せず長期間にわたって安定に存在する。４．他の金属イオンでは金属ナノ粒子の生成は難しいが，条件を検討することで生成できる可能性はある。
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