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In-situ observation on initial stage of biofilm formation by means of scanning ion conductance microscopy

Research Project

Project/Area Number 16K06819
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Metal making/Resorce production engineering
Research InstitutionSuzuka National College of Technology

Principal Investigator

Hirai Nobumitsu  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50294020)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兼松 秀行  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10185952)
生貝 初  人間総合科学大学, 人間科学部, 教授(移行) (60184389)
岩田 太  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
Project Period (FY) 2016-10-21 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords走査型イオン伝導顕微鏡 / バイオフィルム / ぬめり / 走査型プローブ顕微鏡 / 微生物 / 細菌 / 形態観察 / バイオファウリング / 水中その場観察 / SICM / 表面 / 枯草菌 / 常在菌 / 液中その場観察 / ラマン分光 / LBR / その場観察
Outline of Final Research Achievements

In situ three dimensional observation in detail at submicron scale in water on the early initial stage of formation of biofilm formed by various kinds of bacteria, called "environmental biofilm" in Laboratory Biofilm Reactor (LBR) or by one kind of bacteria such as bacillus subtilis, aliivibrio fischeri, etc, on various substrates, such as glass, plastics, and so on, have been succeeded by means of Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バイオフィルムは、細菌の作用により水と接する各種材料表面に膜状に形成され、様々な悪影響を引き起こす。そのため、バイオフィルムの生成を抑制する材料の開発が強く望まれているが、材料との相互作用の影響を最も受けるバイオフィルム生成の超初期過程について、その観察手法は確立されていなかった。今回本研究により、走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)による、様々な基板上に形成した様々なバイオフィルムの生成超初期過程の観察手法の確立に世界で初めて成功した。今後、バイオフィルム付着挙動の基板種依存性をSICMにより明らかにし、バイオフィルムの生成を抑制する材料の開発につながることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (53 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation for immunity of biomaterials based on Raman spectroscopy2019

    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu, Yuta Sakagami, Dana M. Barry, Michiko Yoshitake, Akiko Ogawa, Nobumitsu Hirai, Takeshi Kogo, Daisuke Kuroda, Yoshimitsu Mizunoe
    • Journal Title

      Materials Science and Technology 2018, MS and T 2018

      Volume: - Pages: 1482-1489

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    • Author(s)
      Kanematsu Hideyuki、Oizumi Atsuya、Sato Takaya、Kamijo Toshio、Honma Saika、Barry Dana、Hirai Nobumitsu、Ogawa Akiko、Kogo Takeshi、Kuroda Daisuke、Sano Katsuhiko、Tsunashima Katsuhiko、Lee Seung-Hyo、Lee Myeong-Hoon
    • Journal Title

      Coatings

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: 398-398

    • DOI

      10.3390/coatings8110398

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of Elastic Waves at Several Frequencies on Biofilm Formation in Circulating Types of Laboratory Biofilm Reactors2018

    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu, Shogo Maeda, Dana M. Barry, Senshin Umeki, Kazuyuki Tohji, Nobumitsu Hirai, Akiko Ogawa, Takeshi Kogo, Hajime Ikegai, Yoshimitsu Mizunoe
    • Journal Title

      Ceramic Transaction

      Volume: 265 Pages: 43-51

    • DOI

      10.1002/9781119543299.ch5

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    • Author(s)
      平井信充, 吉岡正義, 岩田太, 兼松秀行
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      Volume: 31

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    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu, Kodai Shindo, Dana M. Barry, Nobumitsu Hirai, Akiko Ogawa, Daisuke Kuroda, Takeshi Kogo, Katsuhiko Sano, Hajime Ikegai and Yoshimitsu Mizunoe
    • Journal Title

      ECS Transactions

      Volume: 85 Issue: 13 Pages: 491-498

    • DOI

      10.1149/08513.0491ecst

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    • Author(s)
      Hideyuki Kanematsu, Shun Kanesaki, Hikonaru Kudara, Dana M. Barry, Akiko Ogawa, Yoshimitsu Mizunoe
    • Journal Title

      Ceramic Transaction

      Volume: 265 Pages: 221-228

    • DOI

      10.1002/9781119543299.ch20

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      平井信充, 兼松秀行, 生貝初, 白澤樹, 江口由祐, 岩田太
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      Volume: 30 Pages: 508-508

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      Hideyuki Kanematsu, Tatsuki Saito, Dana M. Barry, Nobumitsu Hirai, Takeshi Kogo, Akiko Ogawa, Katsuhiko Tsunashima
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      Volume: 80 Issue: 10 Pages: 1147-1155

    • DOI

      10.1149/08010.1147ecst

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      Hideyuki Kanematsu, M Sato, Kodai Shindo, Dana M. Barry, Nobumitsu Hirai, Akiko Ogawa, Takeshi Kogo, Yuichi Utsumi, Akinobu Yamaguchi, Hajime Ikegai, Yoshimitsu Mizunoe
    • Journal Title

      ECS Transaction

      Volume: 80 Issue: 10 Pages: 1167-1175

    • DOI

      10.1149/08010.1167ecst

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      田邉壮、平井信充
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      平井信充
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      平井信充, 岩田太
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      廣田さくら、加藤花、中川元斗、平井信充
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      K.Yokoi, H.Kanematsu, H.Miura, A.Ogawa, N.Hirai, T.Kogo, D.Kuroda, K.Sano, K.Suzuki, D.M.Barry
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      M. Takayanagi, S.Hosaka, Y.Sakagami, H.Kanematsu, A.Ogawa, N.Hirai, T.Kogo, D.Kuroda, K.Sano, D.M.Barry
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      H. Kanematsu, A. Ogawa, N.Hirai, T.Kogo, D.Kuroda, K.Sano, D.M.Barry
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      T. Kogo, H. Kanematsu A. Tazaki, R.Nakagawa, A.Ogawa, N.Hirai, D.Kuroda, K.Sano, D.M.Barry
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      A. Oizumi, H. Kanematsu T. Sato, T.Kamijo, S.Honma, N.Hirai, A.Ogawa, T.Kogo, D.Kuroda, K.Sano, K.Tsunashima and D.M.Barry
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      N. Tanaka, T. Kogo, N. Hirai, A. Ogawa, H. Kanematsu, J. Takahara, A. Awazu, Y. Haruzono, S. Ichida, and Y. Tanaka
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      廣田さくら、加藤花、中川元斗、平井信充
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      平井信充, 白澤樹, 岩田太
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      平井信充,飯田壮葵,生貝初,兼松秀行,白澤樹,吉岡正義,江口由祐,岩田太
    • Organizer
      平成28年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2017-03-24
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      平井信充, 藤本夏鈴, 加藤花, 兼松秀行, 生貝初
    • Organizer
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      新堂浩大, 兼松秀行, 平井信充, 小川亜希子, 幸後健, 黒田大介
    • Organizer
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      Nobumitsu Hirai, Futoshi Iwata, Hideyuki Kanematsu
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Biomedical Engineering
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      N. Hirai, H. Sawada, S. Iida, T. Shirasawa, M. Yoshioka, Y. Eguchi, F. Iwata, H. Ikegai and H. Kanematsu
    • Organizer
      8th International Symposium on Surface Science
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      甲斐穂高、東浦芙宇、平井信充
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      平井信充, 飯田壮葵, 吉岡正義, 江口由祐, 岩田太, 生貝初, 兼松秀行
    • Organizer
      第36回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-29
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Trial of In-situ Observation on Indigenous Bacterium Biofilm in AqueousSolution2016

    • Author(s)
      Nobumitsu Hirai, Soki Iida, Masayoshi Yoshioka, Yusuke Eguchi, Futoshi
    • Organizer
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2016-11-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-10-24   Modified: 2020-03-30  

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