| 研究課題/領域番号 |
25410143
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
青柳 里果 島根大学, 生物資源科学部, 准教授 (20339683)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 表面科学 / 質量イメージング / ToF-SIMS / 多変量解析 / 国際情報交換 イギリス / 国際情報交換 ドイツ |
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| 研究概要 |
モデル試料として、植物組織、３種類の高分子４層試料およびペプチド試料を作製した。植物組織は、飛行時間型二次イオン質量分析装置（ToF-SIMS）で金属クラスターイオンを用いて測定し、試料表面のクリーニングを目的としたスパッタリング（ガスクラスターイオン）の有無を変えた測定も実施した。高分子試料はTOF-SIMS と近接場赤外顕微鏡（NFIR） で測定し、ToF-SIMSの測定条件としては、金属クラスターイオンを一次イオンに用い、クリーニングの有無を変えた測定も実施した。ペプチド試料は、ToF-SIMSの一次イオン源をMn, Bi, Biクラスターおよびガスクラスターで測定した。
これまで測定した試料のデータのうち植物組織と高分子試料のデータは、主成分分析（PCA）と多変量スペクトル分解（MCR）で解析し、解析結果を比較した。超高感度であるために汚染に敏感なToF-SIMSデータの解析では、PCAは予測できない汚染状態を把握するのに有利であることが確認できた。一方、MCRは実在の成分に対応したスペクトルが得られるために解釈しやすいだけでなく、汚染状態の変化に関わらず安定した結果が得られることも確認できた。複雑な試料の解析では、異なる性質の情報を与える二つ以上のデータ解析法を組み合わせることによって、より正確に試料状態が把握できることが示唆された。
NFIRデータは、補正方法を変えて主成分分析した場合、結果がどのように変化するか検討し、補正方法の有無も含めて主成分分析で評価できる可能性が示された。
さらに、よりソフトなイオン化方法である分子クラスターを用いたイオン検出（Durr教授、ギーセン大学、ドイツ）によって、未知物質の分子イオンの正確な検出や、ToF-SIMS測定によって発生したフラグメントイオンの正確な構造評価が可能になることが示唆できる基礎データを得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モデル試料作製、および数種類の一次イオン源を用いたToF-SIMS測定とNFIR測定はほぼ計画通りに終了した。さらに、データ解析は平成２５年度の目標であった生体組織と高分子試料各一つについてはPCAとMCR結果の比較まで終了した。このように、平成２５年度に実施予定であった内容はほぼ全て実施できた。さらに、計画には記さなかったが近年開発された新しい手法である分子クラスターによるイオン化法がToF-SIMSデータの検証に使用できる可能性を示唆する基礎データが得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画に従って、平成２５年度に得られたデータの解析を進める。高分子試料のNFIRデータの多変量解析による解析プロトコールを確立し、ToF-SIMSデータとの比較を目標とする。
また、新たに有用性が確認された分子クラスタービームによる非破壊的なイオン検出法をToF-SIMSデータの解析結果の検証に応用し、ToF-SIMS測定によって発生したフラグメントの構造を明らかにすることも目指して、ペプチドのモデル試料の測定を行う。この測定に関してはギーセン大学（ドイツ）のDurr教授と協力して実施する。
また研究代表者の所属機関の移動があり、それにともなって研究に使用する装置の移設とメンテナンスを実施する。装置移設後は、すみやかに本研究に関する実験を続ける。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
2014年４月に研究代表者の所属機関が島根大学生物資源科学部から成蹊大学理工学部に異動したため、それにともなって本研究に使用する装置である近接場赤外顕微鏡と原子間力顕微鏡の移設とメンテナンスが必要となった。装置の移設は平成２６年度に可能となるため、研究費の一部を次年度の使用に変更した。
近接場赤外顕微鏡および原子間力顕微鏡の輸送および立ち上げメンテナンス費用の一部として使用する。
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