ポイント
- １～４原子のごく微量の同位体炭素を透過電子顕微鏡で検出する技術を開発
- グラフェンを構成する炭素原子の拡散を原子レベルの同位体追跡によって初めて観察
- 原子レベルの同位体分析によって材料開発や創薬研究などに貢献
産業技術総合研究所（以下「産総研」という） ナノ材料研究部門 電子顕微鏡グループ 千賀 亮典 主任研究員は、大阪大学 産業科学研究所 末永 和知 教授、科学技術振興機構（ＪＳＴ）、日本電子株式会社と共同で、透過電子顕微鏡を使って数原子という極微量の同位体元素を検出する技術を開発した。
放出電子のエネルギーをそろえることができる単色化電子源を利用し、中性子１つ分の重さの違いを原子の振動エネルギーの差として検出することで、同位体元素を１ナノメートル以下の空間分解能で検出する技術を開発した。これは光やイオンを用いた既存の同位体検出技術よりも１～２桁以上高い空間分解能である。今回の開発によって透過電子顕微鏡は、物質の構造と構成元素に加え、これまで識別不可能であった同位体種別をも分析できるようになる。将来的には同位体標識を単原子・単分子レベルで追跡することで、化学反応や生体反応がどこでどのように起こっているのかを直接かつ詳細に解析できる可能性もあり、材料科学や生物学の基礎研究のほか、創薬研究など幅広い分野での貢献が期待される。なお、この技術の詳細は、２０２２年３月２日（英国時間）に「Ｎａｔｕｒｅ」で発表される。
本研究開発は、科学技術振興機構（ＪＳＴ）の委託事業「さきがけプロジェクト：革新的光科学技術を駆使した最先端科学の創出（２０２０～２０２５年度）」および「ＣＲＥＳＴプロジェクト：原子・分子の自在配列・配向技術と分子システム機能」による支援を受けた。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（７０５ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Imaging of isotope diffusion using atomic-scale vibrational spectroscopy”
- ＤＯＩ：10.1038/s41586-022-04405-w
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
千賀 亮典（センガ リョウスケ）
産業技術総合研究所 ナノ材料研究部門 電子顕微鏡グループ 主任研究員
〒305-8565 茨城県つくば市東１－１－１ 中央第５
Tel：029-862-6518
E-mail：ryosuke-senga
aist.go.jp末永 和知（スエナガ カズトモ）
大阪大学 産業科学研究所 産業科学ナノテクノロジーセンター ナノ構造・機能評価分野
末永研究室 教授
〒567-0047 大阪府茨木市美穂ヶ丘８－１
Tel：06-6879-8430
E-mail：suenaga-kazusanken.osaka-u.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
嶋林 ゆう子（シマバヤシ ユウコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
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E-mail：prestojst.go.jp -
＜報道担当＞
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Tel：029-862-6216
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E-mail：kouhou-staffsanken.osaka-u.ac.jp日本電子株式会社 コーポレートコミュニケーション室 広報・ブランドグループ
Tel：042-542-2106
E-mail：irjeol.co.jp科学技術振興機構 広報課
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