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7年度は、最新の多元素分析法であるPIXEを用い、これまでにない100μg以下の微少量の生物体中の主要元素からngレベルの微量元素の定量をめざした。PIXEでの微少量試料の高感度分析のため、新規開発の厚さ約1000Å薄膜を試料支持膜に適用した。種々の生物体標準試料のPIXE分析実験と理論的な計算を用いての分析感度を求め、0.1ng以下の多元素を同時分析できることを確かめた。人工環境中で飼育した体長1mm以下の微小な甲殻類に適用し結果、一匹の甲殻類中の主要元素から1ng以下の微量元素まで10元素の定量に成功した。分析値の集積を行った結果、甲殻類の生長に伴い、生体中の元素組成、特にCaが変態等の生長過程で変化することがわかった。
平成8年度は、海洋における栄養の一次生産者の代表である珪藻の人工飼育と、PIXE法での多元素分析を行った。珪藻には縦約100μm、幅約20μmの紡錘形のPhaeodactylum sp.を用いた。PIXE法では分析に供する試料量が100μg程度なため、試験管中の培養で十分であった。培養液は栄養強化海水20ml、温度は22℃、照度は約2000luxで12時間明暗とした。Phaeodactylumはこのような簡単な培養条件下で10日で70倍に増殖させることができた。珪藻は一定期間培養し、培養液を10〜15ml取り出し、孔径5μmのフィルターで吸引ろ過し、乾燥することでPIXE用の照射試料を得た。PIXE分析により珪藻中の15元素を20分ほどで定量できた。生体必須元素の亜鉛を1ppm程度添加した培養液中で珪藻を飼育した。一定期間飼育後の珪藻中の亜鉛を含む15元素を定量した。珪藻中の亜鉛含有量は増加していること、飼育期間によって変化すること、死骸にも亜鉛が含まれることなどの新しい知見が得られた。
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