• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

X線顕微鏡を用いた微生物と微量元素の相互作用解析に基づく新規バイオマーカーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J06471
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地球宇宙化学
研究機関広島大学

研究代表者

菅 大暉  広島大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード微生物起源鉄酸化物(BIOS) / 走査型透過X線顕微鏡(STXM) / 希土類元素(REEs) / Iron hydroxides / 隕石中有機物分析 / Biomarker / Adsorption / Budo pond / 走査型透過X線顕微鏡(STXM ) / adsorption / X線吸収微細構造(XAFS) / 微生物起源鉄酸化物(BIOS)
研究実績の概要

本研究では,経年や変成に強い無機物質(希土類元素:REEs)をバイオマーカーとして利用する手法の確立を最終目標としている。今年度は,STXMによる天然BIOS中での微生物代謝に関連した鉄化学種変化の直接観測した結果を論文として出版することと,派生テーマとして進めている隕石中の有機物分析結果を論文としてまとめ,出版を目指すことを目標として研究を実施した。
実施項目とその達成状況は以下の通りである。(i) STXMへの蛍光検出器の設置 ⇒ 未達成,装置環境に難あり。(ii) μ-XRF-XAFS・同位体顕微鏡(NanoSIMS)によるREEsの可視化 ⇒ 未達成,μ-XRF-XAFSは実施したが可視化できず,NanoSIMS分析は隕石試料分析を優先した。(iii) STXMによる天然BIOS中での微生物代謝に関連した鉄化学種変化の直接観測結果をまとめた論文の出版 ⇒ 達成,国際誌Microbes and Environments にて出版,多くの反響を頂き,いくつかの学会やセミナーにも招待頂き発表する機会を得た。(iv) STXMによる隕石中有機物のその場分析 ⇒ 実施中,炭素質コンドライトの分析結果は既に執筆が終わり,Nature等のハイランクジャーナルに投稿しリジェクトされたが,現在再投稿に向けて着々と原稿を再構成している。一方,火星起源隕石中の有機物分析の結果は現在論文にまとめている。概要として,「有機物は水質変成を受けたことを示す官能基組成を持っており,それを支持するように,水の存在下で生成する二次鉱物(ハライトや粘土鉱物)と共存している」という結果を得た。加えて,「この有機物の持つ水素同位体比(δD)は火星表層の値に非常に近いため,火星由来の有機物であるとの解釈が妥当である」ことを示していた。一部の項目は未達成となったものの,派生テーマ研究は期待以上に発展した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Organic matter in extraterrestrial water-bearing salt crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Q. H. S. Chan, M. E. Zolensky, Y. Kebukawa, M. Fries, M. Ito, A. Steele, Z. Rahman, A. Nakato, A. L. D. Kilcoyne, H. Suga, Y. Takahashi, Y. Takeichi, and K. Mase
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4 号: 1 ページ: 3521-3521

    • DOI

      10.1126/sciadv.aao3521

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatially Resolved Distribution of Fe Species around Microbes at the Submicron Scale in Natural Bacteriogenic Iron Oxides2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suga, S. Kikuchi, Y. Takeichi, C. Miyamoto, M. Miyahara, S. Mitsunobu, T. Ohigashi, K. Mase, K. Ono and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 32 号: 3 ページ: 283-287

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME17009

    • NAID

      130006105328

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of solid-water partitions of radiocesium in river waters in Fukushima and Chernobyl areas2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, Q. Fan, H. Suga, K. Tanaka, A. Sakaguchi, Y. Takeichi, K. Ono, K. Mase, K. Kato, and V. V. Kanivets
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 12407-12407

    • DOI

      10.1038/s41598-017-12391-7

    • NAID

      120007134717

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cyanobacterial exopolymer properties differentiate microbial carbonate fabrics2017

    • 著者名/発表者名
      F. Shiraishi, Y. Hanzawa, T. Okumura, N. Tomioka, Y. Kodama, H. Suga, Y. Takahashi, and A. Kano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 11805-11805

    • DOI

      10.1038/s41598-017-12303-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Soft x-ray spectromicroscopy using compact scanning transmission x-ray microscope at the photon factory2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Takeichi, Tetsuro Ueno, Nobuhito Inami, Hiroki Suga, Yoshio Takahashi and Kanta Ono
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1741 ページ: 030047-030047

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact scanning transmission x-ray microscope at the photon factory2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Takeichi, Nobuhito Inami, Hiroki Suga, Yoshio Takahashi and Kanta Ono
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1696 ページ: 020020-020020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and performance of a compact scanning transmission X-ray microscope (STXM) at the Photon Factory2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeichi, N. Inami, H. Suga, C. Miyamoto, T. Ueno, K. Mase, Y. Takahashi, and K. Ono
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 87 号: 1 ページ: 013704-013704

    • DOI

      10.1063/1.4940409

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct Detection of Fe(II) in Extracellular Polymeric Substances (EPS) at the Mineral-Microbe Interface in Bacterial Pyrite Leaching2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsunobu S., Zhu M., Takeichi Y., Ohigashi T., Suga H., Jinno M., Makita H., Sakata M., Ono K., Mase K., Takahashi Y.
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 31 号: 1 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME15137

    • NAID

      130005138797

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphology of F8T2/PC71BM Blend Film as Investigated by Scanning Transmission X-ray Microscope (STXM)2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo, K. Yonezawa, T. Sakurai, T. Yasuda, Y. Takeichi, H. Kamioka, H. Suga, Y. Takahashi, Y. Yoshida, N. Inami, K. Mase, and K. Ono
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 620 号: 1 ページ: 32-37

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1094854

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 隕石中の有機物分析におけるSTXMの役割と重要性2017

    • 著者名/発表者名
      菅 大暉
    • 学会等名
      PF研究会「PF挿入光源ビームラインBL-19の戦略的利用に関する研究会」
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Difference Acidic Condition of Aqueous Alteration Event of Nakhla and Yamato 000593 Based on Chemical Speciation2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suga, N. Sago, M. Miyahara, T. Ohigashi, Y. Inagaki, A. Yamaguchi, and E. Ohtani
    • 学会等名
      地球惑星科学連合 2017年大会(JPGU2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡(STXM: 官能基顕微)による微生物試料分析2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suga
    • 学会等名
      微生物生態学会 GeoScience研究部会「微小領域測定法の最先端」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STXMを基盤とした顕微分析によるAllende CV3隕石中炭素物質の詳細分析2017

    • 著者名/発表者名
      菅大暉,宮原正明,武市泰男,宮本千尋,伊藤元雄,大東琢治, 稲垣裕一, 間瀬一彦,小野寛太,高橋嘉夫
    • 学会等名
      UVSORシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Aqueous Alteration of Y-000593 Deduced from Chemical Speciation2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suga, N. Sago, M. Miyahara, T. Ohigashi, A. Yamaguchi, and E. Ohtani
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ characterization of carbonaceous materials in the Northwest Africa 70342017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Masaaki Miyahara, Motoo Ito, Yasuo Takeichi, Hikaru Yabuta, Akira Yamaguchi, Yoshio Takahashi and Eiji Ohtani
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of carbon components in Allende CV3 matrix using multi-probe microscopic technique: FIB, STXM, TEM/STEM, and NanoSIMS2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Yasuo Takeichi, Chihiro Miyamoto, Kazuhiko Mase, Kanta Ono, Yoshio Takahashi, Motoo Ito, and Masaaki Miyahara,
    • 学会等名
      The Seventh Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      Tachikawa
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution and Characterization of Carbon Components in the Allende Meteorite Matrix2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Yasuo Takeichi, Chihiro Miyamoto, Kazuhiko Mase, Kanta Ono, Masaaki Miyahara, and Yoshio Takahashi
    • 学会等名
      International conference X-ray microscopy (XRM2016)
    • 発表場所
      Oxford(イギリス)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ observation of organic matter in the Allende meteorite matrix using X-ray microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Yasuo Takeichi, Chihiro Miyamoto, Masaaki Miyahara, Kazuhiko Mase, Kanta Ono, and Yoshio Takahashi
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線顕微鏡を用いたAllende隕石マトリクス中有機物のin-situ分析-その分布と起源解明をめざして-2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Yasuo Takeichi, Chihiro Miyamoto, Masaaki Miyahara, Kazuhiko Mase, Kanta Ono, and Yoshio Takahashi
    • 学会等名
      地球惑星科学連合 2016年大会(JPGU2016)
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線顕微鏡(STXM)による微生物―代謝生成物境界での鉄化学状態の調査2016

    • 著者名/発表者名
      菅大暉, 菊池早希子, 武市泰男, 宮本千尋, 井波暢人, 間瀬一彦, 小野寛太, 宮原正明, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば市(茨城県)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Organic Matter in the Allende Meteorite using Scanning Transmission X-ray Microscope at Photon Factory2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Suga, Yasuo Takeichi, Chihiro Miyamoto, Kazuhiko Mase, Kanta Ono, Yoshio Takahashi, and Masaaki Miyahara
    • 学会等名
      第6回極域科学シンポジウム
    • 発表場所
      立川市(東京都)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡による微生物由来の水酸化鉄(BIOS)に含まれる微生物の観察2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉, 菊池早希子, 武市泰男, 宮本千尋, 井波暢人, 間瀬一彦, 小野寛太, 宮原正明, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦(茨城県)
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] STXMから硬X線複合分析まで」、STXMによる隕石や微生物の観測: 若手からの声を含めて2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉、武市泰男、宮本千尋、菊池早希子、間瀬一彦、 小野寛太、宮原正明、高橋嘉夫
    • 学会等名
      PF研究会「X線顕微分析の新展開
    • 発表場所
      つくば市(茨城県)
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X線顕微鏡(cSTXM)を用いたアエンデ隕石マトリクス中の有機物分析2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉、武市泰男、宮本千尋、間瀬一彦、 小野寛太、高橋嘉夫、宮原正明
    • 学会等名
      2015年度 日本地球化学会年会
    • 発表場所
      横浜市(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡による微生物由来の水酸化鉄(BIOS)に含まれる微生物の観察2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉, 菊池早希子, 武市泰男, 宮本千尋, 井波暢人, 間瀬一彦, 小野寛太, 宮原正明, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      放射光学会第8回若手研究会-軟X線イメージングの描く未来-
    • 発表場所
      岡崎市(愛知県)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡による鉄沈殿物中微生物のシングルセル観察2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉, 菊池早希子, 武市泰男, 宮本千尋, 井波暢人, 間瀬一彦, 小野寛太, 宮原正明, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      第18回XAFS討論会
    • 発表場所
      つくば市(茨城県)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Particulate Matters Obtained from the River in Fukushima and Chernobyl by STXM Related to the Migration of Radioactive Cesium2015

    • 著者名/発表者名
      H. Suga, Q.H. Fan, Y. Takeichi, K. Tanaka, A. Sakaguchi, N. Inami, K. Mase, K. Ono, and Y. Takahashi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements Secretariat (ICOBTE2015)
    • 発表場所
      福岡市(福岡県)
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of organic matter in the matrix of Allende meteorite using FIB and compact STXM2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉、武市泰男、宮本千尋、間瀬一彦、小野寛太、高橋嘉夫
    • 学会等名
      地球惑星科学連合 2015年大会(JPGU2015)
    • 発表場所
      千葉市(千葉県)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the River Particulate Matters in Fukushima and Chernobyl Related to Cesium Behavior2015

    • 著者名/発表者名
      菅大暉、 Fan Qiaohui、武市泰男、田中万也、坂口綾、井波暢人、間瀬一彦、小野寛太、高橋嘉夫
    • 学会等名
      地球惑星科学連合 2015年大会(JPGU2015)
    • 発表場所
      千葉市(千葉県)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi