放射光X線イメージングを駆使した生体・食農試料の構造-機能相関の解明

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細胞・組織や食品・農林水産物が有するマイクロからナノメートルスケールの空間階層構造を可視化し、生命現象や調理性・食感などの構造基盤を明らかにすることを目指して、放射光イメージング基盤技術の開発や生命・食農科学応用及び産業応用を推進しています。特に、コヒーレントX線を活用した計算機イメージング技術であるコヒーレント回折イメージング(CDI)及びタイコグラフィ法の開発を進めており、自然に近い状態での試料観察に向けて大気環境下や湿潤環境下、クライオ環境下での計測技術、新規動的イメージング法、先端情報理論を活用した低線量イメージング法の開発を進めてきました(図1)。また、生命現象や食品プロセスなどで生じる不均一な化学状態・相変化の理解に向けて、X線吸収分光や小角・広角X線散乱を用いたスペクトルイメージングと機械学習を活用した画像解析技術の開発も進めています(図2)。以上の技術は、生体・食農試料に限らず、ソフトマテリアルやエネルギーデバイスなどにも広く展開しています。