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細胞壁二次壁は日周性をもって形成する。研究代表者は近年、二次壁にナノ周期をもつ物性差が存在することを見つけた。細胞壁に存在するナノ周期物性差の全容に迫る以下の研究成果を得た。
形状解析レーザー顕微鏡で細胞壁を観察すると、反射レーザー強度の強弱による同心円状の縞状構造が観察された。この縞状構造がナノ物性差がもたらすものであれば、試料調整に時間と技術を要し、狭い領域しか観察できない走査型プローブ顕微鏡に代わり、迅速で広範囲な観察が可能にもなる。形状解析レーザー顕微鏡像での細胞壁縞状構造の原因として、レーザの 干渉、試料表面形状、試料成分の3つを検討した。干渉を生じる試料を調整して観察すると、光量の増減に伴い高さ情報も上下し、正確な高さ情報を得られていないことが判明した。同一成分 で高さが異なる試料を調整して観察したところ、試料表面の高低と光量は連動しないことが分かった。細胞壁においては、光量と高さ情報は連動していた。また、走査型プローブ顕微鏡では 形状解析レーザー顕微鏡で計測される高さ変動が現れないことから、細胞壁におけるレーザー 顕微鏡の光量と高さ変動は干渉の影響を受けていることが分かった。
細胞壁からマトリクス成分であるリグニンを穏やかに除去しながら、形状解析レーザー顕微 鏡で縞状構造を観察していくと、リグニンの除去につれて縞状構造は不明瞭になっていった。こ のことから、縞状構造は細胞壁成分がもたらす干渉によって生じている可能性が最も高いと判断した。形状解析レーザー顕微鏡で細胞 壁に生じる同心円状の縞状構造は、細胞壁の 成分分布に起因する干渉に因ると考えられ る。
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