| 研究課題/領域番号 |
16K05750
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能物性化学
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| 研究機関 | 名城大学 (2017-2018, 2022)
島根大学 (2016) |
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研究代表者 |
西山 桂 名城大学, 理工学部, 教授 (40283725)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 発光バイオマーカー / 発光希土類 / 生体マーカー / イネ科 / ウリ科 / 発光希土類ナノ粒子 / 界面活性剤 / 界面活性剤鋳型法 / 4f-5d遷移 / 単子葉類 / 双子葉類 / 発光ナノ粒子 / 希土類酸化物 / 発光標識材料 / ナノ材料 / ナノバイオ / 自己組織化 / 希土類発光体 |
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| 研究成果の概要 |
農作物の15％が、栽培中の病害で失われている。そこで、光照射により罹病部だけ発光する生体標識を行えば、罹病部を早期に切除し、病気が作物全体に拡大するのを防止できる。既存の標識剤（量子ドット）は毒劇物（Cd等）を含むので、法定の残留基準に抵触する。蓄光ナノ粒子は作物（イネ科等）の根から吸収され、各部位（根、茎、葉）へ約30分で到達し、罹病細胞の孔紋膜（開口径 100 nm）から細胞内に入る。粒径 d= 20 nm の金属ナノ粒子を使用すると、金属の種類を問わず孔紋膜から吸収されることを、我々は見出した。今後は、発光ナノ粒子（d ≦ 20 nm）を合成し、作物の発光標識剤として応用する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
農作物の収穫率向上は、食糧問題の解決ともあいまって、人類の早急な課題である。本研究が完成すれば、農作物の病害の早期発見、その切除に関わることになり、収穫率向上への直接的な解決策となる。なお既存の他の研究では、病害に対するバイオマーカーとして量子ドット等が使用されてきた。しかし量子ドットは毒劇物を使用しているので、農作物を対象とした研究には適さない。本研究は量子ドットを無害な金属に置換したものであり、社会的意義は極めて大きい。
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