| 研究課題/領域番号 |
21K05321
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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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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
丹羽 一樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (30443211)
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| 研究分担者 |
山崎 太一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (00462838)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 生物発光 / 量子収率 / 分光計測 / qNMR / 分光放射計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
発光反応の「明るさ」を決める発光量子収率を測定するため、まず発光反応により放出される光量子数を、光放射国家計量標準にトレーサブルな測定技術により測定する。
もう一つの測定要素である発光基質の分子数については、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）およびqNMR法など、国家計量標準の開発供給技術を活用した高精度定量を行う。
以上により、発光強度が弱く光量子数の定量が難しい発光反応系、あるいは基質分子が不安定であったため基質定量が難しい発光反応系など、これまでQYの測定が行われていなかった発光反応系でのQY測定データを取得する。
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| 研究成果の概要 |
ホタルなど生物発光反応の量子収率（Quantum Yield、QY）は、発光反応の光生成効率を示す指標である。反応した基質分子数と光量子数を測定し、その比から求められる。しかしこれまでの測定方法では、発光量が少ない、暗い反応系では光測定が行うことができないという問題があった。本研究では、基質分子数と光量子数の双方の定量精度を、産総研の計量標準研究部門の有する国家計量標準の開発・供給の知見で再検討した。更に、基質残量をHPLCでモニタしながら生成光子数を定量するシステムを構築中である。今後これまでQYの評価が困難であった暗い発光反応系の測定評価を行っていく予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
発光反応は臨床検査や環境汚染物質分析などで広く応用されており、現在でも多様な発光反応物質の開発や、やそれらの応用方法の開発に向けた研究が展開されている。量子収率は反応の明るさを示す重要な指標であるが、発光量が少ない暗い反応系では測定できたいという問題があった。本研究によりこれまでQYの評価が困難であった暗い発光反応系についても量子収率が測定できるようになり、効率的な発光物質の開発に貢献できるものとなる。
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