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Toward introduction of microbial indicators: a new on-site measurement technology for microbes in wastewater treatment plants

Research Project

Project/Area Number 18K18877
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

Yamada Takeshi  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90533422)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川上 周司  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (00610461)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsアンモニア酸化細菌 / 亜硝酸酸化細菌 / メタノサルシナ属アーキア / Cell-SELEX法 / DNAアプタマー / 細胞表層タンパク / Cell-SELEX / 金ナノ粒子 / 簡易微生物計測技術 / 機能性核酸分子 / 微生物指標 / 簡易計測技術
Outline of Final Research Achievements

This study tried to develop a basic technology for on-site measurement of wastewater treatment microorganisms toward the future introduction of microbial indicators in wastewater treatment process management. In particular, in this study, we established a method for selecting DNA aptamers that identify multiple types of target microorganisms, and were able to establish the basis for a rapid and simple method for quantifying target microorganisms. Although there is a need for improvement, the method adopted in this study succeeded in obtaining a molecular tool capable of specifically and comprehensively determining Methanosarcina archaea, which is an important microorganism involved in methanogenesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

複数種の標的微生物を識別するDNAアプタマーの選別方法の確立は、廃水処理プロセス管理における微生物指標の導入に欠かすことにできない技術となる。標的微生物を識別できるDNAアプタマーを獲得できれば、それを核とするDNAアプタマー修飾金ナノ粒子による廃水処理で重要な微生物群の迅速・簡便な定量法の確立に大きく近づく。その点において、本研究で得られた成果は、当該分野における学術的および社会的意義は大きいと考えている。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Presentation] 廃水処理にとって重要なアンモニア酸化細菌の簡便・迅速な検出方法の開発2019

    • Author(s)
      坪井重太朗, 岡崎祐輝, 山田剛史
    • Organizer
      東三河生態系ネットワークフォーラム2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] メタノサルシナ属アーキアを特異的に識別するDNAアプタマーの獲得と特性評価2019

    • Author(s)
      坪井重太朗, 岡崎祐輝, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • Organizer
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 分離株のない細菌種からDNAアプタマーを合成する新規SELEX法の開発2019

    • Author(s)
      川上周司, 北野晴哉, 山口剛士, 渡利高大, 幡本将史, 山口隆司, 山田剛史
    • Organizer
      第54回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜硝酸酸化細菌を識別するDNAアプタマーの選別と特異性評価2019

    • Author(s)
      HER PHONESACHANH, 萩原達也, 大門裕之, 山田剛史
    • Organizer
      平成30年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Selection of DNA aptamers targeting environmental bacteria cells2019

    • Author(s)
      Imana, S., S. Kawakami, T. Yamaguchi, T. Yamada, T. Watari, S. Maki, M. Hatamoto, T. Yamaguchi
    • Organizer
      第53回日本水環境学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 機能性核酸分子によるアンモニア酸化細菌のオンサイト検出技術の開発2019

    • Author(s)
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • Organizer
      第53回日本水環境学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アンモニア酸化細菌を識別するDNAアプタマーの選別と特異性評価2018

    • Author(s)
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • Organizer
      平成30年度日本水環境学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 廃水処理系指標微生物の簡便な特異的検出法の開発2018

    • Author(s)
      HER PHONESACHANH, 萩原達也, 山田剛史
    • Organizer
      東三河生態系ネットワークフォーラム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] DNAアプタマーを用いた微生物識別によるアンモニア酸化細菌の簡易計測技術の開発2018

    • Author(s)
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • Organizer
      第55回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Cell-systematic evolution of ligands by exponential enrichment (Cell-SELEX) for screening DNA aptamers binding to cell surface proteins of Nitrosomonas europaea2018

    • Author(s)
      Hagihara, T., S. Kawakami, H. Daimon, T. Yamada
    • Organizer
      Irago conference 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 亜硝酸酸化細菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いた亜硝酸酸化細菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2019

    • Inventor(s)
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Holder
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-225112
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] メタン生成菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いたメタン生成菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2019

    • Inventor(s)
      山田剛史, 萩原達也, 坪井重太朗, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Holder
      山田剛史, 萩原達也, 坪井重太朗, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-228705
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アンモニア酸化細菌に結合する核酸分子、その核酸分子を用いるアンモニア酸化細菌の検出方法及び検出キット2019

    • Inventor(s)
      山田剛史, 萩原達也
    • Industrial Property Rights Holder
      山田剛史, 萩原達也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-037698
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 亜硝酸酸化細菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いた亜硝酸酸化細菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2018

    • Inventor(s)
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Holder
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-234961
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-07-25   Modified: 2021-02-19  

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