【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24SH0033
利用課題名 / Title
昆虫外骨格形成の仕組み
利用した実施機関 / Support Institute
信州大学 / Shinshu 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）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
生分解性材料/ Biodegradable material,高強度・生分解性プラスチック/ High-strength, biodegradable plastic
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)
朝野 維起
所属名 / Affiliation
東京都立大学 理学部 生命科学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
朝野維起
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
小畑美智子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（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)
昆虫外骨格が持つ優れた物理特性がつくられるしくみの解明を目的とし、今回は高度に硬化した先端部位について調べた。
具体的にはキイロショウジョウバエの口鈎（mouth hook）先端の断面を計測した。
実験 / Experimental
キイロショウジョウバエ３齢幼虫から口鈎を採取し、乾燥の後に電子顕微鏡用の樹脂に包埋した。
ミクロトーム、及び研磨剤により樹脂を削り、口鈎の断面を露出させた。
断面の物理量（硬さなど）をナノインデンターTI-950を用いて測定した。その際、等間隔で一定の領域全体を測定するモードで行った。
結果と考察 / Results and Discussion
キイロショウジョウバエの口鈎先端部付近で複合弾性率= 1〜 5 GPa で、硬さ= 0.06 〜 0.6 GPa の値を示した。
測定部位の座標に各点で測定した値を当てはめて、「形状：硬さ」の２次元的なヒートマップ的表示を行なったところ、
先行研究で得られているようなパターンが得られた（構造の周囲では値が高く内側は値が低い）。また、カギ状（フック状）になっている内側を覆っている外骨格では非常に値が高かった。これは、実際にフックの内側に
引っ掛けるようにして餌等を口内に引き込む行動と関連すると思われる。すなわち、実際に餌に触れる機会が多く、フックの
外側よりも高い物理的耐久性が求められることと関連があると考えられる。
今後は野生型のパターンの他、特定の遺伝子機能を破壊した個体や、その機能破壊を回復した個体で同様な測定・解析を行い
こういった部位特異的な強度の違いを生み出すメカニズムの解決につながればと考えている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
メール等のやり取り、および実際の計測にあたり直接後支援くださった小畑美智子氏に感謝したします。
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