イメージング型X線顕微鏡によるマイクロスペクトロスコピーを利用した観察手法の確立

• 研究課題/領域番号: 14780517
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 楠本 邦子 (竹本 邦子) 関西医科大学, 医学部, 講師 (80281509)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: X線顕微 / 放射光 / ホヤの血液細胞 / バナジウム / 2次元マッピング / X線顕微鏡

研究概要

本研究は、現行のX線顕微鏡システムを利用した「ミニマイクロスペクトロスコピー」を立ち上げ、本顕微鏡の観察波長域である「水の窓」域において、
(1)吸収端を利用した特定元素の2次元マッピング
(2)多波長観察の差像を利用した画像解析
(3)時間分解マイクロスペクトロスコピー
を試み、観察からデータ処理までの手法を確立することを目的とした。
集光ゾーンプレート(CZP)用チャンバーの作製と取り付けを行った。その後、掃引波長領域の修正に伴うベローズ部分の大幅な改良およびCZPステージの駆動機構の修正を行った。それと同時に、プレ観察および観察位置を決定するために利用している光学顕微鏡のユニットの改良も施した。分解能のテスト等を行い、通常の観察に利用できるまでにシステムを整えた。
「ホヤの血液細胞内におけるバナジウムの二次元マップを50nmの分解能で行う」ための実験は、本ビームライン以外に、引き続き、ESRF(フランス)のID21走査型X線顕微鏡ビームラインでも行っている。実験は、本システムの完成により、立命館大学SRセンターではバナジウムのL端およびESRFでのバナジウムのK端をターゲットとしたXAFS解析という段階に入り、血液細胞内のバナジウムの価数を、液胞内3価、液胞内微粒子(グラニュール)4価と決定することができた。さらに、3価と4価のバナジウムではリガンド構造に違いがあることが分かった。
本研究の成果は、平成16年1月1月8-10日につくば国際会議場で開催された日本放射光学会年会および、同年1月13,14日に立命館大学びわこ・くさつキャンパス・ローム記念館大会議室で開催されたInternational Symposium on Portable Synchrotron and Advanced Applicationsで報告した。なお、会議録も、今年中に報告される予定である。

研究成果

• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "X-Ray Microscopy in Ritsumeikan Synchrotron Radiation Center"J.Phys.IV France. 104. 57-61 (2003)
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "Local Distribution of Vanadium in the Living Blood Cells of Ascidians by Fluorescence Scanning X-Ray Microscopy ID21 at ESRF"J.Phys.IV France. 104. 333-336 (2003)
• [文献書誌] M.Yasumoto et al.: "The X-ray microscopy project at Saga SLS"J.Phys.IV France. 104. 63-66 (2003)
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "Feasibility Study of Application of Observation of Blood Ccells of the Ascidian, Phallusia nigra, X-ray Microscope to Material Science"Memoirs of the SR center, Ritsumeikan Univ.. 5. 103-104 (2003)
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "Soft X-Ray Microscope Station (BL12) at Ritsumeikan Synchrotron Radiation Center"Synchr.Rad.News. 16. 32-34 (2003)
• [文献書誌] 木原 裕 et al.: "X線顕微鏡の応用"電子顕微鏡. 38. 8-12 (2003)
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "Recent Progress of X-Ray Microscopy at Ritsumeikan University Synchrotron Radiation Center"AIP Proceedings. (In press).
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "Micro XAFS Study on Vanadium in Ascidians Alive Blood Cells Investigated by Fluorescence Scanning X-Ray Microscopy at ID21 at ESRF"AIP Proceedings. (In press).
• [文献書誌] M.Yasumoto et al.: "The X-ray Microscopy Project at Saga LS"AIP Proceedings. (In press).
• [文献書誌] T.Ueki et al.: "Scanning X-ray Microscopy of Living and Freeze-Dried Blood Cells in Two Vanadium-Rich Ascidian Species, Phallusia mammillata and Ascidia sydneiensis samea"Zoological Science. 19. 27-35 (2002)
• [文献書誌] K.Takemoto et al.: "CZP-based monochomator of X-ray microscopy at BL-12 of Ritsumeikan SR center, Memoirs of the SR center"Memoirs of the SR center, Ritsumeikan Univ.. 4. 67-73 (2002)