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梅原 利宏 UMEHARA Toshihiro
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研究内容 【 表示 ／ 非表示 】
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生体を構成する生体組織や生体高分子は、生体内では水和した状態で存在することから、その構造決定や機能の発現において、生体高分子のまわりの水和水の役割は非常に重要であると考えられる。この水和水の構造や役割を解明するため、誘電緩和（TDR），NMRを用いた測定を行っている。現在までのところ、おもに二糖類の水溶液の実験結果から、ほかの二糖類に比べて乾燥・凍結耐性の向上作用の高いと言われているトレハロースの場合、
トレハロース水溶液の誘電緩和強度が、他の糖に比べて大きい
トレハロースのOHプロトンの交換速度が他の糖にくらべて遅い
ことなどが示され、トレハロースを含む水溶液では、水和の状態が他の糖と異なることが示唆される。
現在、生体高分子のまわりの水和水への糖の影響を調べるため、糖の濃度，凍結温度を含む温度範囲での測定を通して、水和水の役割の構造や機能に関する検討を行っている。
教育内容 【 表示 ／ 非表示 】
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＠物理学実験
担当テーマ：「プランク定数」
「誘電体」
＠一般物理学実験
担当テーマ：「オシロスコープ」，「ボルダの振り子」
「回折格子と水の屈折率」，「等電位線」
「表面張力」
＠基礎物理学実験
担当テーマ：「剛体球の力学」，「ボルダの振り子」
「減衰振動」，回折格子と水の屈折率」
「熱電対」
将来の研究計画・研究の展望・共同研究の可能性 【 表示 ／ 非表示 】
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生体において水和水は非常に重要で、その役割としては、生体高分子の構造決定要因の一つであり、それにともなう生体高分子の機能の発現，凍結・乾燥などの外的な刺激からの保護などがあげられる。生体高分子の機能発現メカニズムを知るためには、生体高分子レベルでの三次元構造，それらの複合体の分子認識など、水和水と生体高分子や組織との相互作用を考えていくことが、生命現象を考える上で重要であると考えられる。また、水は状態（氷，溶液，単分子）によりその振る舞いを大きく変えるが、現在までのところ、そのすべてが明らかになっているわけではない。
食品や組織などを長期間、安定して保存することを考えた場合、水和特性を調べることは非常に重要であり、これらのことをふまえ、現在までのところ、
・イースト菌の水和に対するトレハロースの影響
（水和水に対するトレハロース濃度，乾燥，凍結の影響）
・タンパク質水溶液，糖水溶液の誘電およびNMRによる測定
を、行っている。
学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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人間文化創成科学研究科 研究院【基幹部門】 自然・応用科学系，助教，2007年04月 - 2015年03月
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基幹研究院 自然科学系，助教，2015年04月 - 継続中
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理学部 物理学科，助教，2007年04月 - 継続中
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理学部 物理学科，助手，1992年09月 - 2007年03月
担当科目 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Microwave Dielectric Study on Water Structure and Physical Properties of Aqueous Systems Using Time Domain Reflectometry with Flat-End Cells
Subsurface Sensing Technologies and Applications, , 2001年, YAGIHARA Shin, MIURA Nobuhiro, HAYASHI Yoshihito, MIYAIRI Hidenori, ASANO Megumi, YAMADA Gaku, SHINYASHIKI Naoki, MASHIMO Satoru, UMEHARA Toshihiro, TOKITA Masayuki, NAITO Satoru, NAGAHAMA Tohru, SHIOTSUBO Masami, 原著, 研究論文（学術雑誌）, 共著者
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The water structure determined by dielectric relaxation measurements on biomaterials
Third International Symposium on Humidity and Moisture, , 1998年, HAYASHI Yoshihito, SHINYASHIKI Naoki, MIURA Nobuhiro, UMEHARA Toshihiro, YAGIHARA Shin, 原著, 共著者
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Transition of Amount of Bound Water on Human Erythrocyte Ghost Observed at the Body Temperature
Rept. Progr. Polym. Phys. Jpn., , 1996年, YAGIHARA Shin, MORIKAWA Yuko, YAMAMOTO Mina, KUWABARA Shinichi, UMEHARA Toshihiro, MASHIMO Satoru, HASHIMOTO Masao, UTSUMI Hideo, HAMADA Akira, 原著, 研究論文（学術雑誌）, 共著者
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Free Water in Synchronized HeLa Cell.
International Society for Magnetic Resonance in Medicine, , 1996年, FUKUZAKI Minoru, UMEHARA Toshihiro, M. Suzuki, KURITA Daisaku, HASUMI Kenitiro, HAIDA Munetaka, SHIOYA Sumie, TOMINAGA Yasunori, MASHIMO Satoru, 原著, 共著者
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Dielectric relaxation measurement of living organs by a time domain reflectometry
International Microwave Symposium, , 1996年, UMEHARA Toshihiro, MIURA Nobuhiro, SHINYASHIKI Naoki, YAGIHARA Shin, MASHIMO Satoru, 原著, 第一著者相当