| 研究課題/領域番号 |
20H00185
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
力石 嘉人 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)
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| 研究分担者 |
古川 善博 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00544107)
滝沢 侑子 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90822536)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)
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| キーワード | 安定同位体比 / 微量分析 / 2次元クロマトグラフィ / GC-GC-IRMS / 有機化合物 / 高感度分析 / 2次元分離 / ２次元分離 / 安定同位対比 / GC-Gc-IRMS / 高感度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究課題には3つの到達点がある。第1到達点は，GC-GC-MSで使われている「GC-GCモジュール」を購入し，それを既存のGC-IRMSへ組み込むことである。第2到達点は，組み立てたGC-GC-IRMSが運用できるようにPCソフトウエアを改良することである。第3到達点は，実試料への応用である。開発したGC-GC-IRMSの正確な評価を目的に，研究分担者のみならず関連分野の研究者と十分に議論し，科学的に質の高い実践的な応用研究を展開する。その際，ハード面・ソフト面双方でフィードバックをおこない，開発したGC-GC-IRMSの利便性・安定性の向上に努める。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，有機化合物の安定同位体比分析の大幅な能力向上を目標に，ガスクロマトグラフ-同位体比質量分析計（GC-IRMS）に，２次元ガスクロマトグラフシステムを導入した。
その結果，２次元ガスクロマトグラフにより，クロマトグラム上での有機化合物のピーク分離能を著しく向上し，また，市販のGC-IRMSに比べて，約500倍の感度の向上が達成された。実際に，開発したGC-GC-IRMSを用いることで，炭素同位体比については，0.1nmolの炭素量，窒素同位体比に関しては0.04nmolの窒素量での同位体比分析が可能である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでGC-IRMSを用いた研究手法には，(1) GCクロマトグラム上での有機化合物のピーク分離が非常に難しいこと，(2) 測定に必要な試料量が多いこと，の2点の重大な欠点があった。しかし本研究により，上記の(1)と(2)を同時に解決するGC-GC-IRMSが完成したことで，本手法の応用範囲は劇的に広がったと考えている。これは，生物・生態系とその生合成・代謝系の機能や進化，地球生物圏における有機物・エネルギー循環，宇宙空間や初期地球における有機物生成や生命の起源に関連した研究など，幅広い分野で，本分析方が利用できることを意味し，様々な分野への大きな波及効果が期待できる。
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