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天津市東麗開発区四緯路28号華電智網産業園1号棟
Tianjin Sanying Precision Instrument Co., Ltd
rliu_1@sypi.com.cn
天津市東麗開発区四緯路28号華電智網産業園1号棟
昔の人は梨を「百果の宗」と呼び、九月の金秋、干物が乾燥し、梨はみんなに愛された果物だった。しかし、効能の多い梨も病気になり、木栓症は梨の果実の中で最も危害の大きい生理病害の一つであり、毎年果物農家にかなりの経済損失をもたらしている。そのため、青島農業大学の崔振華、王南南らは先人の研究に基づいて、三英精密X線顕微鏡CT(nanoVoxel-3000型)を用いて、木栓症にかかりやすい「Akizuki」品種の梨果実を選択し、スキャン分析を行い、その各部のミクロ構造を観測し、健康と木栓症果実間の果実質の変化をさらに解明し、木栓症の発生メカニズムについてさらに研究を行った。

三英精密nanoVoxel-3000顕微CT
梨の実の登場:
健康梨果実と木栓症梨果実に対してそれぞれスキャン分析を行い、比較により:健康梨果実表面は滑らかで、木栓症梨果実表面に明らかな陥没凹みがあるが、これらの凹みは肉眼で観察しても明らかではない。

(A)健康梨果実(B、C)健康梨果実をX線スキャンした後、それぞれ灰色と黄色でレンダリングした結果
(D) 木栓病梨果実(E,F) 木栓病梨の果実をX線スキャンした後、それぞれ灰色と黄色でレンダリングした結果
梨果実木栓の斑点分布分析:
健康梨の実と木栓症梨の果実はそれぞれマゼンタ溶液で染色され、セルロース(マゼンタで染色された赤点)は木栓症梨の実の含有量は健康梨の実より高い。X線CTスキャン分析に基づいて、2種類の梨果実の横切片と縦切片を観察し、木栓斑点(すなわち、より大きく、より強い毛穴)は主に果皮に近い果肉と木栓症梨の実のガクの末端。さらにX線CTスキャン対を確認した木栓症梨果実の微細構造解析の信頼性。

(A、B)それぞれ番紅溶液で染色した健康梨果実の横切片と縦切片(C,D)はそれぞれ番紅溶液で染色した木栓病梨果実の横切片と縦切片(E,F)はそれぞれX線走査データから抽出した健康梨果実の横切片と縦切片(G,H)はそれぞれX線CT走査データから抽出した木栓病梨果実の横切片と縦切片である
梨果実の孔構造解析:
X線顕微鏡CT技術を用いて、スキャン後の健康梨果実と木栓病梨果実の閾値データを比較し、孔構造分析を行った。結果:木栓症梨果実の空隙率(9.37%)と健康梨果実の空隙率(3.52%)の差が顕著であった。

(A、D)それぞれ健康梨果実と木栓病梨果実の孔構造(B,E)はそれぞれ健康梨果実と木栓病梨果実の孔数と大きさのヒストグラム(C,F)はそれぞれ健康梨果実と木栓病梨果実の孔隙度分析(果実ガク末端から茎末端まで)である
梨果実の孔間連通性分析:
健康梨果実と木栓症梨果実のHRA(木栓症ハイリスク領域)とMRA(木栓症中危険領域)に対して孔間連通性分析を行った。再構築された3次元(3 D)ネットワークモデルによると、木栓病梨果実では、孔通路の高さが分岐し、連通度が高い、健康果実では、枝が少なく、孔の連通度が低い。

(A)健康梨果実のHRA(木栓症ハイリスク領域)とMRA(木栓症ハイリスク領域)の細孔解析(B)図Aの再構築3 Dネットワークモデル(C)図Bの近景(D,G)はそれぞれ木栓症梨果実のMRAとHRAの空孔解析(E,H)はそれぞれ図Dと図Gの再構築3 Dネットワークモデル(F,I)はそれぞれ図Eと図Hの近景である
梨果核構造と果核孔間連通性分析:
X放射線顕微鏡CTスキャンによる再構築後の果核構造分析により、健康梨果核の表面は滑らかで、木栓症梨果核は破損、表面は粗雑で、核変形は木栓症梨果実の中でのみ発生することが明らかになった。健康な梨果核の長くて狭い孔道に比べて、木栓病梨果核の孔は高度に分岐した網状構造を持っている。

(A、E)健康梨果実と木栓症梨果実のX線スキャン後のスライス図(B、F)はそれぞれ再建された健康梨果実核と木栓症梨果実核の3 Dモデル(C、G)はそれぞれ図Bと図Fの3 Dネットワークモデル(D、H)はそれぞれ図Cと図Gの近景である
梨果肉の微細構造分析:
健康梨果実と木栓病梨果実MRA(木栓病中危険領域)の果肉組織をそれぞれ採取し、X線顕微鏡CTの高分解能(0.5μm)スキャンの結果、木栓病梨果肉の孔径(87µm)は健康梨果肉の孔径(22µm)の4倍であり、両者の孔径の差は明らかである。

(A、B)健康梨果実MRA(木栓症中危険領域)果肉の黄色と灰色再建3 D画像(C)健康果肉のX線スキャン断片(D,E)はそれぞれ木栓症梨果実MRA果肉の黄色と灰色再建3 D画像(F)木栓症果肉のX線スキャン断片である
結論:
高解像度の顕微CTスキャンは木栓病梨果実の顕微構造を分析する有力なツールであり、これまでの研究と異なり、科学研究者は梨果実のミクロ構造に対する研究を行い、新しい角度から、木栓病梨果実、果実核、果肉のミクロ構造に対する特徴認識を高めた。健康な梨果実よりも、木栓症の梨果実はより高い空隙率とより高い分岐空隙連通性を有し、さらにいくつかの栄養成分の輸送を遮断し、これは梨果実が木栓症にかかる原因の一つである可能性がある。
従来、三英は精密に集中してきたX放射線CTイメージング技術と製品開発は、ユーザーに問題を解決するための新しい方法と新しいツールを提供することに力を入れており、今後も引き続き科学研究者により強力な支援を提供していきます!