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藻類細胞を利用した金属ナノ粒子の生成および放射光X線分析による粒子生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05206
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
研究機関東京電機大学

研究代表者

保倉 明子  東京電機大学, 工学部, 教授 (20343569)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードナノ粒子 / 植物細胞 / 先端計測 / 資源回収 / ファイトマイニング
研究成果の概要

単細胞藻類を用いて,金,銀,ニッケル,パラジウム,セレン等の添加実験を行い,細胞内においていずれも高濃度に蓄積されることを実証した。これらの元素を蓄積した藻類細胞について,X線吸収分光分析を行った。得られたX線吸収スペクトルを解析し,その化学形態を明らかにした。また電子顕微鏡で観察し,藻類細胞内で生成されたナノ粒子の粒子サイズについて考察を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

単細胞藻類に種々の金属・半金属元素のイオンを添加して,藻類においてナノ粒子が生成されるかどうかを調べた。放射光X線分析を用いて,藻類細胞内における化学形態を明らかにし,また電子顕微鏡により細胞内で生成されたナノ粒子の観察を行った。このように植物機能を利用した金属ナノ粒子の合成は,従来の化学的な合成法よりも,省エネルギーで環境にやさしい合成手法として期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Mahasarakham University(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Synchrotron micro-X-ray fluorescence imaging of arsenic in frozen-hydrated sections of a root of Pteris vittata2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwabara Teruhiko、Kitajima Nobuyuki、Onuma Ryoko、Fukuda Naoki、Endo Satoshi、Terada Yasuko、Abe Tomoko、Hokura Akiko、Nakai Izumi
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 13 号: 4

    • DOI

      10.1093/mtomcs/mfab009

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elucidation of crude siderophore extracts from supernatants of Pseudomonas sp. ZnCd2003 cultivated in nutrient broth supplemented with Zn, Cd, and Zn plus Cd2021

    • 著者名/発表者名
      Meesungnoen Orapan、Chantiratikul Piyanete、Thumanu Kanjana、Nuengchamnong Nitra、Hokura Akiko、Nakbanpote Woranan
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology

      巻: . 号: 6 ページ: 2863-2874

    • DOI

      10.1007/s00203-021-02274-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of tellurium biogenic nanoparticles in garlic, Allium sativum, by inductively coupled plasma-mass spectrometry.2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, S. Takada, K. Kumagai, K. Kobayashi, A. Hokura and Y Ogra
    • 雑誌名

      J. Trace Elem. Med. Biol.

      巻: - ページ: 126628-126628

    • DOI

      10.1016/j.jtemb.2020.126628

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative in vivo Imaging of Arsenic and Phosphorus in Pteris vittata Gametophyte by Synchrotron μ-XRF and Radioactive Tracer Techniques2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiwabara Teruhiko、Tanoi Keitaro、Kitajima Nobuyuki、Hokura Akiko、Abe Tomoko、Nakanishi Tomoko、Nakai Izumi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 4 ページ: 319-321

    • DOI

      10.1246/cl.180996

    • NAID

      130007624424

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visible cellular distribution of cadmium and zinc in the hyperaccumulator Arabidopsis halleri ssp. gemmifera determined by 2-D X-ray fluorescence imaging using high-energy synchrotron radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fukuda, Nobuyuki Kitajima, Yasuko Terada, Tomoko Abe, Izumi Nakai, and Akiko Hokura
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 12 号: 2 ページ: 193-203

    • DOI

      10.1039/c9mt00243j

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 偏光光学系蛍光X線分析装置を用いたコマツナ中微量元素の定量および産地判別への試み2019

    • 著者名/発表者名
      井上昂哉,大根田祐人,保倉明子
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 50 ページ: 233-248

    • NAID

      40021864207

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Major and Minor Elements in Lead-free Solder Chip by LA-ICP-MS2018

    • 著者名/発表者名
      IDO Koyo、OBAYASHI Hideyuki、ZHU Yanbei、HIRATA Takafumi、HOKURA Akiko、NONOSE Naoko、INAGAKI Kazumi
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 号: 6 ページ: 693-699

    • DOI

      10.2116/analsci.18SBP07

    • NAID

      130007395540

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2018-06-10
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 単細胞藻類に蓄積されたセレンとテルルの化学形態分析2020

    • 著者名/発表者名
      稲葉 健介,武内 悠悟,黒子 涼太,市之瀬 智生,保倉 明子,熊谷 和博
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 単細胞藻類におけるバイオジェニックナノ粒子の生成2020

    • 著者名/発表者名
      保倉明子
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞藻類を利用して合成した金ナノ粒子のSEM観察2020

    • 著者名/発表者名
      保倉 明子,岸田 裕富,熊谷 和博
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物に蓄積されたセレンの化学形態分析2020

    • 著者名/発表者名
      保倉 明子,武内 悠悟,山本悠暉,熊谷 和博
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] spICP-MSにおけるマトリクスマッチングを実現する2液同時噴霧導入システムの開発とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      井戸 航洋,宮下 振一,朱 彦北,有賀 智子,藤井 紳一郎,保倉 明子,稲垣 和三
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞藻類に蓄積されたセレンの化学形態分析2019

    • 著者名/発表者名
      保倉明子,黒子涼太,武内悠悟,熊谷和博
    • 学会等名
      第5回 日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] scICP-MSによる単細胞藻類Pseudococcomyxa simpleに蓄積されたニッケルの定量分析2019

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 智生,井戸 航洋,保倉 明子,熊谷 和博,宮下 振一,藤井 紳一郎,稲垣 和三
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞藻類を利用した有用メタルの回収2019

    • 著者名/発表者名
      保倉明子
    • 学会等名
      2019年度 日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞藻類<I>Pseudococcomyxa simplex</I>に蓄積されたセレンの化学形態分析2019

    • 著者名/発表者名
      武内悠悟,黒子涼太,市之瀬智生,保倉明子,熊谷和博
    • 学会等名
      第 55 回 X 線分析討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] scICP-MS analysis of gold nanoparticles bio-synthesizedproduced by unicellular algae2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ichinose, Koyo Ido, Akiko Hokura, Kazuhiro Kumagai, Shin-ichi Miyashita, Shin-ichiro Fujii, Kazumi Inagaki
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosynthesis of gold nanoparticles in unicellular alga and evaluation of their catalytic potency2019

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Fujii, Kazuki Takanashi, Etsuko Shato, Tomoki Ichinose, Kazuhiro Kumagai, Akiko Hokura
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on accumulation mechanism of gold in unicellular alga by X-ray analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Hokura
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study on accumulation mechanism of precious metals in unicellular alga by X-ray analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Hokura
    • 学会等名
      1st International Workshop on Metallomics and Nanoparticles
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study on accumulation mechanism of selenium in unicellular alga by X-ray analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko HOKURA, Ryota KUROKO
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線 X 線分析によるモエジマシダ(Pteris vittata L.)におけるセレン蓄 積機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      保倉明子,南部晃一
    • 学会等名
      第 6 回 メタロミクス研究フォーラム, プラズマ分光分析研究会 第 104 回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞藻類を用いた有用メタルの蓄積機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 智生 ・ 井戸 航洋 ・ 保倉 明子 ・ 熊谷 和博 ・ 宮下 振一 ・ 藤井 紳一郎 ・ 稲垣 和三
    • 学会等名
      日本分析化学会 第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞藻類Pseudococcomyxa simplexにおけるニッケル及び白金の蓄積機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 智生 ・ 保倉 明子 ・ 今村 悠 ・ 熊谷 和博
    • 学会等名
      第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 加速器ハンドブック,第21章 暮らしに役立つ加速器技術,3節 環境保全2018

    • 著者名/発表者名
      保倉明子: 日本加速器学会編、神谷幸秀編集委員長
    • 総ページ数
      596
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621089013
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京電機大学工学部応用化学科 分析化学研究室

    • URL

      http://www.s.dendai.ac.jp/labs/hokura/htmls/study.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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