| 研究課題/領域番号 |
20K04335
|
|---|
| 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19020:熱工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 岡山理科大学 |
|---|
研究代表者 |
牧 祥 岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 准教授 (20502256)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | タンパク質結晶 / 熱物性値 / 非定常短細線加熱法 / 磁気力 / 磁気浮上 / 磁場配向 / 熱伝導率 / 熱拡散率 / 磁気力ブースター / 異方性 / 結晶成長 / 磁性 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
磁気アルキメデス効果を利用して結晶の磁気浮上と磁場配向を実現し, 非定常短細線加熱法を使ってタンパク質結晶の熱物性値（熱伝導率と熱拡散率）を測定する手法である. 申請者が既に報告した磁気力の鉛直方向成分を利用するのではなく, 半径方向の磁気力成分のみで結晶の浮上と磁場配向を制御するのが本研究の最大の技術的特徴である. 予備実験段階において既に成功を確認しているが, タンパク質結晶成長は常にうまくいくとは限らない不確実性を有するため, 実験回数を増やしながら信頼性を高める必要がある. 統計的手法を駆使しながら, 熱物性値の異方性の有無を世界初めて明らかにするのが本研究の概要である.
|
| 研究実績の概要 |
主な研究成果は以下の3つである。
[1] リゾチーム結晶の熱物性値に異方性の有無を調べるため、超電導マグネットのボアを水平に傾斜させ、温調機器と観測用CCDカメラを入れたボア内部で水平磁場を印加しながら結晶成長させた。結晶c軸が水平方向に磁場配向し、同時に超電導マグネットの半径方向磁気力によって磁気浮上を実現させた結果、非定常短細線加熱法の短細線プローブの方向を結晶c軸方向と一致させながらプローブを結晶に包埋させた。その結晶の熱物性値（熱伝導率と熱拡散率）を測定した結果、自由成長した結晶と比べて有意な差が確認された。この結果は伝熱学関連の学術誌に受理された。
[2] 結晶の完全無容器成長について、専門書を分担執筆した。
[3] リゾチーム以外のタンパク質として、ソーマチン結晶の熱物性測定に着手した。結晶の磁気浮上成長に成功し、熱物性値も計測した。その成果を学術誌に2024年3月に投稿した。
|
