Exploration of microbiological perspective on urban engineering

• Project/Area Number: 23K17785
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 小野 悠 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70782986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 渉 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50545019)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 都市 / 微生物 / マイクロバイオーム / 土地利用 / マイクロバイオーム解析 / 都市空間解析

Outline of Research at the Start

新型コロナウイルスの感染拡大により、都市における「目に見えない微生物やウイルスの伝播」の重要性が改めて認識された。土地利用や人流が微生物等の伝搬に与える影響の理解に基づく都市計画が強く求められる。21世紀の微生物学は、環境中に微生物等がどのように分布し、相互作用しているのかの全貌をビッグデータで解明することを可能にしつつある。本研究は、都市工学と微生物学の先端的なアプローチを融合させることで、都市における微生物等の組成を明らかにし、都市構造を含む地理的特徴との関係性を検討する。都市工学における微生物等組成データの有用性を探り、都市工学と微生物学の融合による新たな学問領域を開拓する端緒とする。

Outline of Annual Research Achievements

新型コロナウイルスの感染拡大により、都市における「目に見えない微生物やウイルスの伝播」の重要性が改めて認識され、土地利用や人流が微生物等の伝搬に与える影響の理解に基づく都市計画が求められるようになっている。一方で、21世紀の微生物学は、メタゲノム研究に代表されるように、環境中に微生物等がどのように分布し、相互作用しているのかの全貌をビッグデータで解明することを可能にしつつある。本研究では、都市工学と微生物学の先端的なアプローチを融合させることで、都市における微生物等の組成を明らかにし、都市構造を含む地理的特徴との関係性について検討することを目的とする。都市工学における微生物等組成データの有用性を探るとともに、解析手法に関する基礎的な知見を蓄積することを目指す。
研究初年度にあたる2023年度は、都市における微生物の組成に関する研究をレビューして都市の空間的・地理的要素とマイクロバイオーム組成との関係性について整理し、研究の仮説を構築した。また、都市計画、ランドスケープ、防災、公衆衛生等の分野における都市と緑地に関する研究を広範にレビューし、都市の緑地とマイクロバイオーム組成との関係性を整理してサンプリング手法を検討した。その上で、研究対象として豊橋市を選定し、都市空間データを取得してベース地図を作成してサンプリングポイントを確定し、スワブ法を用いたマイクロバイオームサンプルの取得を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調に進捗しているが、マイクロバイオームのサンプリング手法を検討するため追加調査を予定している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、同サンプリングポイントでエアフィルターを用いた空気中からの採集を行った上で、マイクロバイオームに含まれる微生物等の種の同定とマイクロバイオーム間の多様性の分析を行う。また、サンプリング手法の比較検討を行う。