中性子小角散乱法を用いた多成分系ナノ構造解析における誤差評価手法を開発〔東京大学, 岩手大学, 岡山大学, 早稲田大学, 科学技術振興機構〕

-食品や医薬品など多成分物質の構造解析の高精度化・高効率化に貢献-



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東京大学と岩手大学、岡山大学、早稲田大学、科学技術振興機構（JST）の共同研究成果プレスリリースです


2024（令和6）年 12月 19日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/


＜発表のポイント＞
- コントラスト変調中性子小角散乱法を用いて、多くの成分からなるさまざまな材料のナノ構造を解析する際における誤差評価手法を開発しました。
- 多成分材料の中性子小角散乱測定データから各構成要素の構造情報を抽出する際に、測定誤差が構造情報の誤差にどの程度伝搬するかを評価する数理手法の開発に世界で初めて成功しました。
- コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分ナノ構造解析の高精度化・高効率化につながると期待されます。



◆概 要
東京大学物性研究所の眞弓皓一准教授、岩手大学理工学部の宮島信也教授、岡山大学AI・数理データサイエンスセンターの大林一平教授、早稲田大学理工学術院の田中一成准教授らによる研究グループは、コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分材料のナノ構造解析における誤差評価手法を確立しました。

　コントラスト変調中性子小角散乱法では、コントラストの異なる多成分材料の測定データから、材料を構成する各要素のナノ構造情報を抽出します。しかし、測定データの誤差が各成分情報の誤差にどのように伝搬するかが不明であったため、解析結果の信頼性を保証することができませんでした。

　本研究では、数理手法を用いることで、コントラスト変調中性子小角散乱データ解析における伝搬誤差評価に世界で初めて成功しました。本誤差評価手法を用いると、より短い測定時間で、伝搬誤差を最小化するための実験最適化も可能となります。

　本成果は、コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分ナノ構造解析の高精度化・高効率化につながり、高分子材料、ヘルスケア用品、食品材料、医薬品などの開発に寄与すると期待されます。

　本成果は、米国の科学雑誌「Journal of Applied Crystallography」（オンライン版）に2024年12月17日（現地時間）掲載されました。


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コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分ナノ構造解析



◆論文情報
　雑誌名： Journal of Applied Crystallography
　題　名：Error evaluation of partial scattering functions obtained from contrast variation small-angle neutron scattering
　著者名： Koichi Mayumi*, Tatsuro Oda, Shinya Miyajima, Ippei Obayashi, Kazuaki Tanaka
　DOI: 10.1107/S1600576724010872
　URL: https://doi.org/10.1107/S1600576724010872


◆研究助成
　本研究は、科学技術振興機構（JST）「創発的研究支援事業 FOREST（課題番号：JPMJFR2120)」、データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト事業「バイオ・高分子ビッグデータ駆動による完全循環型バイオアダプティブ材料の創出（課題番号：JPMXP1122714694）」、東京大学中性子散乱全国共同利用プログラム（課題番号：7607、23559）の支援により実施されました。


◆詳しい研究内容について
　中性子小角散乱法を用いた多成分系ナノ構造解析における誤差評価手法を開発――食品や医薬品など多成分物質の構造解析の高精度化・高効率化に貢献――
　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r6/press20241217-1.pdf


[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/2778/72793-2778-2f306f8379e94fd7a19c21cc85ca1e11-1486x220.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]




◆本件お問い合わせ先
＜発表者・研究者等情報＞
　東京大学物性研究所　附属中性子科学研究施設
　眞弓　皓一　准教授
　小田　達郎　助教

　岩手大学　理工学部　物理・材料理工学科
　宮島　信也　教授

　岡山大学　AI・数理データサイエンスセンター
　大林　一平　教授

　早稲田大学　理工学術院　国際理工学センター
　田中　一成　准教授

＜研究内容に関すること＞
　東京大学　物性研究所　附属中性子科学研究施設
　准教授　眞弓　皓一（まゆみ　こういち）
　Tel：[phone]

＜報道に関すること＞
　東京大学　物性研究所　広報室
　Tel：[phone]

　岩手大学　法人運営部　総務広報課
　Tel：[phone]

　岡山大学　総務・企画部　広報課
　Tel：[phone]

　早稲田大学　広報室広報課
　Tel：[phone]

　科学技術振興機構　広報課
　Tel：[phone]

＜JST事業に関すること＞
　科学技術振興機構　創発的研究推進部
　加藤 豪（かとう ごう）
　Tel：[phone]

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国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください
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