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イオンマイクロビームプローブによる大気中微粒子顕微蛍光分光・イメージング技術の開発

Development of ion-induced luminescence spectroscopy and imaging technique for analysis of aerosol particles using ion microbeam probe

加田 渉; 横山 彰人; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 神谷 富裕

Kada, Wataru; Yokoyama, Akihito; Koka, Masashi; Sato, Takahiro; Kamiya, Tomihiro

一部のエアロゾル表面には、微生物やウイルスを固着させる特徴的な化学形態が存在する。これらが実際に固着したバイオエアロゾルと呼ばれる微粒子は、病原菌の広範囲感染を引起こす作用があることが知られている。個々の微粒子の化学形態や微生物等の局在を、それらが有する特異な蛍光特性を利用して個別に分析するため、1$$mu$$m径に集束した3MeVの陽子ビームを用いるイオン誘起発光顕微分光(ILUMIS)システムを開発した。このシステムでは300-850nmの波長範囲のイオン誘起発光を光子計数の感度で検出・分光し、それに基づいて化合物分布や試料構造をイメージングすることができる。本システムを用いて、国立環境研究所が提供するエアロゾル標準試料と実際に大気中から捕集した試料を分析した結果、ミクロンオーダーの試料内の化学形態分布のイメージングに成功した。さらに、試料の幾つかでは、微生物に特徴的に含まれる酵素に起因する発光(NADHの430nmやRiboflavinの525nm)が局所的に含まれていることがわかった。個別粒子分析である本分析法と粒子集合体分析である他の一般的なエアロゾル分析法とを組合せることでバイオエアロゾルの挙動解明の進展が期待できる。

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