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2017 年度 実績報告書

クライオ顕微二次イオン質量分析が拓く木質科学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25252032
研究機関名古屋大学

研究代表者

福島 和彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)

研究分担者 松下 泰幸  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60335015)
青木 弾  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードCryo-TOF-SIMS / リグニン / 微量成分 / 定量分析 / ケミカルマッピング
研究実績の概要

飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)によって不均一な生体組織あるいは複合材料中における微量成分の定性的な分布評価が可能である。申請者はこれまでに、急速凍結させた試料を連続的に切削することにより、細胞(細胞壁)内にあるがままに存在するあらゆる構成成分の三次元分布を、分子レベルで可視化する複合装置(クライオTOF-SIMS/SEM システム)を世界に先駆けて開発してきた。本研究ではこの解析法をさらに発展させ、木質バイオマスを構成する成分の定量性の向上と、特定構成成分周囲の環境情報(各種成分の存在状態解析)をも評価できる次世代分析技術の確立を目的とする。
平成25-26年度までの本プロジェクト前半においては、微量成分の定量評価、二次イオン発生機構、飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)による量的評価、およびTOF-SIMSデータの統計学的解析について検討した。平成27-28年度ではこれまでに確立された分析手法を駆使して、微量成分のケミカルマッピングおよび固液反応過程の追跡に関する検討を行った。平成29年度では、本プロジェクトを通じて確立された手法を駆使して、周期的サンプリングに基づく各種微量生体成分の量的評価ならびに顕微可視化に取り組んだ。結果より、植物内における各種成分の動的挙動に関して興味深い知見が得られた。またプロジェクト前半で検討した内容についてもさらなる先進化および汎用化を進め、凍結水和生体試料を用いたハイスループットかつ多角的な分析法として確立した。得られた結果の一部については各種学会ならびに国際誌にて発表した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Distribution of salicifoline in freeze-fixed stems of Magnolia kobus as observed by cryo-TOF-SIMS2017

    • 著者名/発表者名
      Okumura Wakaba、Aoki Dan、Matsushita Yasuyuki、Yoshida Masato、Fukushima Kazuhiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 5939

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06444-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The composition and chemical alteration of gums in the vessels of Phellodendron amurense2017

    • 著者名/発表者名
      Zheng Peiming、Yagami Sachie、Aoki Dan、Yoshida Masato、Sano Yuzou、Matsushita Yasuyuki、Fukushima Kazuhiko
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 71 ページ: 969-976

    • DOI

      10.1515/hf-2017-0057

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 銀コーティング法によるトリグリセリドのTOF-SIMS分析2018

    • 著者名/発表者名
      Bill Mangindaan、松下泰幸、青木弾、吉田正人、八神祐絵、福島和彦
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
  • [学会発表] On the role of monolignol glucoside in the lignification of tree xylem2017

    • 著者名/発表者名
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Kazuhiko Fukushima
    • 学会等名
      2017 Annual Meeting of The Korean Society of Wood Science and Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] New development of wood chemistry promoted by TOF-SIMS2017

    • 著者名/発表者名
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Katsushi Kuroda, Kazuhiko Fukushima
    • 学会等名
      253rd American Chemical Society NATIONAL MEETING & EXPOSITION -Advanced Materials, Technologies, Systems & Processes-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cryo-TOF-SIMS visualization of water-soluble chemicals in plant2017

    • 著者名/発表者名
      Dan Aoki, Yasuyuki Matsushita, Kazuhiko Fukushima
    • 学会等名
      253rd American Chemical Society NATIONAL MEETING & EXPOSITION -Advanced Materials, Technologies, Systems & Processes-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TOF-SIMSによる生体試料中のケミカルマッピング~生体高分子から水溶性化合物まで~2017

    • 著者名/発表者名
      福島和彦
    • 学会等名
      日本化粧品技術者会(SCCJ)大阪支部 第206回講演会
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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