MRIと強磁性ナノ粒子による植物内水分輸送機構の3次元測定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26630071
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 山口 朝彦 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (00284711)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 植物水分輸送 / MRI / 強磁性流体

Outline of Annual Research Achievements

強磁性流体の温度，粒度分布，質量濃度をパラメータとしたMRI画像取得のために，MRI内で利用できる恒温槽の設計を行なっている。当初は，循環恒温槽をMRI室外に設置し，断熱ホースを介して，測定セルを固定したプラスチック容器をMRI装置内に起き，測定セル内の温度を光ファイバー温度計を用いて確認する予定だったが，MRI装置内で水を循環させて使用するリスクを避けるために，ガスの循環による温度設定を行なうよう設計を変更した。また，光ファイバー温度計の不確かさよりも小さい不確かさで，MRI室外での温度測定から測定セル内の温度を見積ることができることがわかったため，温度の測定方法を変更した。現在は，設計した装置の製作を依頼しているところである。
一方，植物（樹木）内の水分輸送モデルについて文献を調査し，植物学の文献にあるいくつかのモデルについて検討を行なっている。葉からの水の蒸散と水の凝集力を張力として水分の輸送を水ポテンシャルで説明するモデルや，根の浸透圧によるポンプ作用とパイプに見立てた導管で水分輸送を説明するモデルなどがあるが，圧力分布や流速を導くような流体力学的な方程式の解と実測データと比較した文献は見受けられなかった。
今後は，強磁性流体のMRI画像取得のための循環恒温槽を完成させ，測定を実施する。また，植物内の水分輸送モデルを吟味して力学モデルを構築し，その実測値との比較のために，磁性流体を造影剤として植物内の水分輸送のMRI測定を実施する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究課題に深く関連する国際会議2件が，本年度，中国(ICBE2016)と英国(IHTS2016)で開催される。特に，後者は共同研究先のノッティンガム大学で開催されるため，情報収集と共同研究の同時遂行による研究の効果的な推進と，予算の効率的な執行を目的として，今年度は主に理論的考察を行なった。

Strategy for Future Research Activity

中国(ICBE2016)と英国(IHTS2016)で研究課題に深く関連する国際会議が開催されるため，情報収集を行なうとともに，本研究についての意見収集を行なう。特に，後者は共同研究先のノッティンガム大学で開催されるため，共同研究者との意見交換を行なう。また，飛躍的に安価なネットアナの情報があり，より高度な研究成果の達成を期待し，MRI測定の実施主体の再検討を行う。

Causes of Carryover

研究課題に深く関連する国際会議2件が，2016年度に中国(ICBE2016)と英国(IHTS2016)で開催される。特に，後者は共同研究先のノッティンガム大学で開催されるため，情報収集と共同研究の同時遂行による研究の効果的な推進と，予算の効率的な執行を目的として，研究期間の延長を計画した。また，飛躍的に安価なネットアナの情報があり，より高度な研究成果の達成を期待し，MRI測定の実施主体の再検討を行う。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究課題に深く関連する国際会議2件，ICBE2016とIHTS2016に参加する。特に，後者は共同研究先のノッティンガム大学で開催されるため，情報収集と共同研究を同時に遂行する。また，飛躍的に安価なネットアナの情報があり，より高度な研究成果の達成を期待し，MRI測定の実施主体の再検討を行う。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ノッティンガム大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: ノッティンガム大学