【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0031
利用課題名 / Title
毛髪微細構造における元素分布のイメージング
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
毛髪,電子顕微鏡/ Electronic microscope,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
今井 健仁
所属名 / Affiliation
ホーユー株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
橋本優一
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
中尾知代,依田香保留
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
毛髪は表層に平均5～6層からなるキューティクル、その内側にコルテックス、および中心部にスポンジ状のメデュラという階層構造をもち、それぞれの組織はナノメートルオーダーの種々の微細構造を有している。毛髪は主に炭素、窒素、酸素、硫黄などの軽元素で構成され、加えて洗髪時の水道水、大気粉塵、ヘアケア剤など生活環境下に起因するさまざまな外因性金属が存在することが知られているが、それらの毛髪浸透性および分布については不明確な点が多く、高分解能透過型電子顕微鏡 (JEM-2100F/HK) : NU-103)のエネルギー分散型検出器(EDS) にて評価した。
実験 / Experimental
ヒト黒髪をブリーチ剤やパーマ剤で処理し、日常生活を想定して洗髪を繰り返し行った。乾燥後、オスミウム固定したのちにエポキシ樹脂に包埋してウルトラミクロトームで毛髪横断面を作製し、カーボン蒸着後にEDS-STEMで観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
毛髪の主構成元素である硫黄については、明確な分布像が得られた。硫黄は主としてシスチンに由来すると考えられ、キューティクル1枚に対して濃度の高い方からA-layer, exocuticle, endocuticleの分布となっていた。この濃度順は、毛髪を組織分画してアミノ酸定量を行った過去の文献等の一般的な知見と一致している。また、マッピング像としての濃度分布データはSTEM像と似ており、信頼性も高いと考えられる一方で、測定例は非常に少ないものである。カーボン蒸着を行っていること、水素は分析できないことなどから濃度を算出することは難しく、今後の検討課題である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 STEM像
図2 硫黄のEDS像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は、文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業の支援を受け名古屋大学 未来材料・システム研究所 超高圧電子顕微鏡施設で実施された。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件