2026-06-03 東京大学,名古屋大学,理化学研究所,高輝度光科学研究センター
東京大学、名古屋大学、理化学研究所、高輝度光科学研究センターの研究グループは、軟X線スペクトロ・タイコグラフィを用いて、単一の海洋植物プランクトン細胞に含まれる元素量を高精度で定量する新手法を開発した。これまで測定が困難だった軽元素である酸素について、細胞1個あたりの絶対質量をピコグラム（1兆分の1グラム）レベルの精度で直接測定することに成功した。大型放射光施設SPring-8で珪藻 Thalassiosira weissflogii を解析した結果、酸素は細胞質よりも珪藻殻の隔壁部分に高密度で存在することが明らかとなり、各領域の酸素量も高精度に算出された。本手法は、元素ごとの吸収特性を利用して元素分布や質量を可視化するもので、炭素や窒素など他の軽元素にも適用可能である。さらに元素量だけでなく化学状態の解析も可能であり、海洋微生物の生理機能や地球規模の元素循環の解明に加え、有機材料やデバイスの分析技術としても幅広い応用が期待される。
軟X線分光顕微鏡で計測した植物プランクトン像とそこに含まれる酸素の量
＜関連情報＞
- https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/news2.html?pid=30927
- https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?doi=10.1364/OE.589585
軟X線分光プティコグラフィーによる単一海洋植物プランクトンの定量的元素質量評価
Quantitative Elemental Masses of a Single Marine Phytoplankton Evaluated with Soft X-ray Spectro-ptychography
Jordan O’Neal, Satoshi Matsuyama, Kai Sakurai, Kyota Yoshinaga, Yu Nakata, Chiho Funaki, Yoko Takeo, Takenori Shimamura, Makina Yabashi, Haruhiko Ohashi, Kazutaka Takahashi, Mari Shimura, Taketoshi Kodama, and Takashi Kimura
Optica Express
DOI:https://doi.org/10.1364/OE.589585
