研究設備

バイオ環境学部の研究設備

バイオ環境学部の各研究室と研究スタッフ、その多用な研究分野で活用される代表的な設備をご紹介します。みなさまの求める技術に対応できる設備が私たちにはあります。

高分解能核磁気共鳴分析装置（NMR）［ブルカー AV400M］

高分解能核磁気共鳴分析装置（NMR）
有機化合物の構造を決定する3種の神器（NMR、MSおよびIR）のうちの一つ。
0.1mg以上の純品があれば、分子中のＨ原子の数とその性質を、および測定条件を変えて炭素原子の数とその性質を測定でき、化学構造を決定できる。すべての天然化合物および合成化合物の構造決定に必須の装置である。

ガスクロマトグラフ質量分析装置（GC/MS）［島津製作所 GCMS-QP2010］

ガスクロマトグラフ質量分析装置（GC/MS）
有機化合物の構造を決定する3種の神器（NMR、MSおよびIR）のうちの一つ。香りなど揮発性化合物の混合物を、個々の純品に分けながら、それぞれの純品の壊れ方（質量スペクトル）と分子量を測定して、化合物の化学構造を決定できる。分析には10ng程度あればよく、人の嗅覚よりも敏感。

液体クロマトグラフ質量分析装置（LC/MS）［島津製作所 LCMS-2010EV］

液体クロマトグラフ質量分析装置（LC/MS）
有機化合物の構造を決定する3種の神器（NMR、MSおよびIR）のうちの一つ。糖、アミノ酸、ペプチドなど水に溶けやすい不揮発性化合物の混合物を、個々の純品に分けながら、それぞれの化合物100ng程度を用いてその分子量が測定できる。

蛋白質解析用液体クロマトグラフ質量分析装置（LC/MS/MS）［日立 Nano Frontier］

蛋白質解析用液体クロマトグラフ質量分析装置（LC/MS/MS）
有機化合物の構造を決定する3種の神器（NMR、MSおよびIR）のうちの一つ。ペプチドなど高分子量で不揮発性の成分の混合物を、個々の成分に分けながら、それぞれの化合物の分子量を測定できる。さらに電子ビームによる分子の壊れ方を観測できることから、化学構造の決定が可能である。主としてペプチド鎖中のアミノ酸分子のつながり方の解析に利用する。

フローサイトメトリーシステム［日本ベクトン BD FACSCalibur HG ソータータイプ（3カラータイプ）］

フローサイトメトリーシステム
蛍光標識した細胞や粒子を細管中にジェット水流として流し、励起光を受けて発光する個々の蛍光の強度や大きさなどを瞬時に測定し、その細胞や粒子を分離する装置で、遺伝子操作をした細胞や特定の蛋白質を含む細胞の効率的な分離に威力を発揮する。

可視紫外近赤外分光光度計［島津製作所 UV-3600］

可視紫外近赤外分光光度計
紫外線領域から遠赤外線領域の波長の光を与えると、化合物の構造中に存在する電子系がその特定領域のエネルギーを受け取って、励起状態（高エネルギー状態）となり、その量とその存在形態に依存して特徴的な吸収帯が現れる。どの波長領域にどのような強さで吸収が現れるかを測定すると、有機化合物では化学構造の情報が得られる。また波長を固定してその吸収強度の時間的な変化を調べると酵素反応などの反応過程の解析が可能。

フーリエ赤外分光光度計（FT-IR）［島津製作所 IR Prestige-21］

フーリエ赤外分光光度計（FT-IR）
光（可視光線）の代わりに赤外線を使って観察する顕微鏡であり、赤外線の吸収部位の分布から特定の化合物の分布状態を観察できる。また3種の神器（NMR、MSおよびIR）のうちの一つのフーリエ赤外分光光度計としての使用が可能で、その吸収帯をもとに、アルコールだとか、エステルといった有機化合物中の官能基を高感度での非破壊分析として特定することが出来る。

赤外・ラマン分光装置［島津製作所 HoloLab5000 顕微ラマン測定システム］

赤外・ラマン分光装置
化合物は外部の熱エネルギー（赤外線）を吸収して固有の周期で振動している。この振動は非対象振動と対象振動とに区別され、非対象振動は赤外線吸収スペクトルとして観測できるが、観測できない対象振動はラマン分光を観測することで検出でき、化学構造を議論することができる。例えば、2-ブテンのように分子の中心の二重結合は赤外線吸収スペクトルでは観察できないが、ラマン分光分析ではその存在を検出できる。

原子吸光分光光度計［日立 Z-2700、島津製作所 AA-6300］

原子吸光分光光度計
金属元素を高感度に検出・定量できる装置。土壌や植物体中の金属元素、河川水中の金属元素を高感度定性・定量し、環境汚染の実態調査に威力を発揮する。

高速・高感度旋光計［日立・堀場 SEPA-300］

高速・高感度旋光計
化学的性質はまったく同じであり、偏光に対する性質だけが異なる、L-グルタミン酸ナトリウムとD-グルタミン酸ナトリウムのような関係を光学異性体といい、そのような性質を示すことを光学活性体という。L-グルタミン酸ナトリウムは化学調味料であるが、D-グルタミン酸ナトリウムには味がないように、一般に生物には区別する能力がある。本装置は光学異性体を区別することの出来る唯一の分析装置であり、立体的な化学構造を決定できる。

蛍光Ｘ線分析装置［スペクトリス MiniPal2］

蛍光Ｘ線分析装置
物質にＸ線を照射すると、物質に吸収されたＸ線の一部が各元素の種類によって固有のエネルギー（波長）を持った蛍光Ｘ線となって放出される。この蛍光Ｘ線の波長と強度を測定することで、物質中に含まれる元素の種類と量を測定する。セラミックス、農業、地質学、紙、パルプ、環境の分野で利用されている。

ジェネティックアナライザー（DNAシーケンサー）［ABI 3130-230］

ジェネティックアナライザー（DNAシーケンサー）
遺伝情報の設計図であるDNAはA、G、T、Cと略称される塩基が連なってポリヌクレオチドになり、これが二重鎖となっている。それぞれの鎖のＡはもう一方の鎖のＴと、GはCと、TはAと、CはGと、熱を加えればはずれる緩い結合〈水素結合〉によって対〈塩基対〉となっている。この鎖状のA、G、T、Ｃのつながりかた〈塩基配列〉を効率的に解析する装置である。

走査型電子顕微鏡（SEMEDX）［日立 SEMEDXIII（Type N/H）］

生物顕微鏡と実体顕微鏡の関係のように、電子顕微鏡にも、電子線を透過させて観察する透過型電子顕微鏡と、電子を反射させて表面の形を観察する走査型電子顕微鏡がある。走査型電子顕微鏡は、材料表面の微細な構造と組成を分析できます。

蛍光分光光度計［島津製作所 RF-5300（PC）S］

π電子系を持つ化合物に紫外線をあてると、p電子がエネルギーを吸収して励起状態になる。その励起状態からもとの状態〈基底状態〉に戻る際に与えた励起光と異なる波長の紫外－可視光〈蛍光〉を発生する化合物がある。この蛍光の波長と強度を測定すると、化合物を特定することができ、またその存在量を決定できる。

粉末Ｘ線分析装置［スペクトリス X Pert PRO］

地表岩石、コア・カッティングス、変質岩、スケール、温泉沈殿物、坑井噴出物等の構成鉱物を明らかにする研究に利用する。個体物質のほとんどは結晶状態で存在し、その多くは微細な結晶粒子が集まりである。粉末状の結晶などを試料として扱うＸ線回折を粉末法と呼び、試料の組成分析、結晶粒子の状態あるいは集合の様子などを知ることができる。地理・気象情報解析装置［MT-SAT受信システム、気象衛星NOAA-HRPT受信システム等］宇宙衛星からの亀岡地域の衛生画像と気象や植生データを統合して、地域環境の変化に関する情報を刻々と提供するシステムである。これから得られた貴重な情報を大学内だけでなく地域の住民に公開する。

ペプチドシーケンサー［島津製作所 PPSQ-23A］

蛋白質はアミノ酸がペプチド結合して生成する3次元の高分子化合物である。各種の酵素を用いて断片化したポリペプチド鎖のアミノ酸の結合の順番を決定すると、蛋白質のアミノ酸の結合状態〈アミノ酸配列〉が解析できる。ポリペプチド分子の1端はアミノ基が、他の端にはCOOH基がある。このアミノ基のあるアミノ酸（N末アミノ酸）から順番にアミノ酸の並び方（アミノ酸配列）を自動的に調べられる機器である。

超高速回転粉砕機（ホモジナイザー）［エーテックジャパン Distromix TYPE DB60-H］

組織材料を粉砕して混合する装置で、分子レベルで混合できるといわれている。均質な混合物を作るために使われる。

遺伝子導入装置（マイクロマニピュレーター）［ライカ AM6000］

細胞に外から遺伝子（DNA）を導入し、新たな組換え体をつくる方法がいくつかあるが、この装置は溶液中の細胞に短時間（数十マクロ秒）の高電圧を断続的に与えて細胞膜に小さな穴をあけ、その穴を細胞自身でふさいでしまう（修復する）までの過程に溶液中の遺伝子が細胞に取り込まれる仕組み（エレクトロポレーション（electroporation））で遺伝子を導入する機器である。