| 研究課題/領域番号 |
19H03018
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
和田 昌久 京都大学, 農学研究科, 教授 (40270897)
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| 研究分担者 |
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)
久住 亮介 京都大学, 農学研究科, 助教 (70546530)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | MRマイクロスコピー / セルロースヒドロゲル / 腐朽木材 / X線CT / MRI / 固体NMR / グルカン / あて材 / テーダマツ / 木材腐朽 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核磁気共鳴画像（MRI）法は水を含む試料の非破壊での内部構造観察に適している。本研究では、MRI法（MRマイクロスコピー）をセルロース系材料や木質系材料に適用し、観察手法の確立を目指す。具体的には、細胞培養中の三次元足場材料としてのセルロースヒドロゲルと腐朽木材を観察対象とし、細胞成長や分化の程度と腐朽の程度の評価方法を確立し、既存のそれぞれの評価方法との相関を明らかにすることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、核磁気共鳴分光装置用の超伝導磁石と分光計をもとにMRIシステムを構築した。セルロースヒドロゲルにおいて、緩和時間の違いが反映された撮像方法を確立した。木材においては、飽水状態で組織構造の違いが観察でき、また、画像の平均輝度値と含水率の関係性を明らかにし、繊維飽和点以上の木材の含水率推定を可能にした。腐朽木材の撮像にも成功し、X線CT法による観察と組み合わせることで、腐朽の進行を評価できる可能性を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非破壊、非侵襲で試料内部の構造を観察する手法にMRI法がある。本研究では、自作した高磁場MRIシステムを用いて、セルロースヒドロゲルや木材の内部構造を観察可能にした。このシステムは観察対象を限定しないので、さまざまな生物材料へ適応可能である。また、木材では、高含水率状態で腐朽が進行しやすいことが知られている。本研究は、MRI法により、これまで困難であった高含水率状態の含水率の非破壊推定、腐朽木材の観察を可能にしたものであり、木質科学、セルロース科学、木材保存学の発展に寄与する。
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