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Study for mechanism of biofilm formation on carbon steel surfaces

Research Project

Project/Area Number 24560914
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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

Principal Investigator

IKIGAI Hajime  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (60184389)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KANEMATSU Hideyuki  鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (10185952)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords緑膿菌 / バイオフィルム / 鉄イオン / 鉄鋼材料 / 炭素鋼 / 微生物腐食 / 3D可視化 / オートインデューサー / 鉄 / グルコース / 3D可視化 / 金属生産工学
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to clarify the mechanisms of how Pseudomonas aeruginosa PAO1 (PAO1) induces biofilm formation and microbiologically influenced corrosion (MIC) on the surface of carbon steels. PAO1 biofilm was not formed on a surface of carbon steel which was treated to inhibit elution of ferrous ions by zinc phosphate coating, even if iron sulfate (Ⅱ) was included in the PAO1 culture. Thus, these data imply that ferrous ions eluted from the carbon steel are required for formation of PAO1 biofilm. In 3D-reconstruction of X-ray computed tomography images of the carbon steel after an incubation period 30 days with PAO1, it is clearly shown that MIC is caused directly under biofilm. We speculate that MIC might be caused by oxygen concentration cells which were formed by the uneven surface structure of biofilm.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 放射光による炭素鋼表面に形成されたバイオフィルムと微生物腐食の3D可視化2014

    • Author(s)
      生貝 初、小林 正和、飯村 兼一、細川 明秀、上杉 健太朗、黒田 大介、兼松 秀行、戸田 裕之
    • Journal Title

      Bacterial adherence & biofilm

      Volume: 28 Pages: 30-35

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Patents for Antibacterial Metallic Coating and Its Future Trend in Japan2013

    • Author(s)
      Hedeyuki Kanematsu, Hajime Ikegai, Michiko Yoshitake
    • Journal Title

      Research Inventy: International Journal Of Engineering And Science

      Volume: 3 Pages: 47-55

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 緑膿菌バイオフィルムを用いた微生物腐食モデル2013

    • Author(s)
      生貝 初
    • Journal Title

      Bacterial adherence & biofilm

      Volume: 27 Pages: 5-9

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      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鉄鋼材料表面に形成された緑膿菌バイフィルムの生体鉱物化2015

    • Author(s)
      生貝 初、平井信充、黒田大介、兼松秀行
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      岐阜(長良川国際会議場)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄鋼材料表面における緑膿菌のバイオフィルム形成は微生物腐食と生体鉱物化を誘導する2015

    • Author(s)
      生貝 初
    • Organizer
      日本鉄鋼協会評価・分析・解析部会「バイオファウリング、バイオフィルム評価分析解析研究」フォーラム 平成26年度第2回講演会
    • Place of Presentation
      鈴鹿(鈴鹿工業高等専門学校)
    • Year and Date
      2015-01-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] グラシックカーボン上に形成した緑膿菌バイオフィルムのAFM観察2014

    • Author(s)
      平井信充、小澤ひかり、生貝 初
    • Organizer
      日本鉄鋼協会第168回秋季講演大会微生物が促進する鉄鋼材料の腐食自主フォーラム「微生物が促進する鉄鋼材料の腐食」
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大学)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射光による微生物腐食の解析2014

    • Author(s)
      生貝 初
    • Organizer
      日本鉄鋼協会第168回秋季講演大会微生物が促進する鉄鋼材料の腐食自主フォーラム「微生物が促進する鉄鋼材料の腐食」
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大学)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄鋼材料表面に形成されたバイオフィルムと微生物腐食の3D可視化2014

    • Author(s)
      生貝 初、小林正和、飯村兼一、細川明秀、黒田大介、兼松秀行、上杉健太朗、戸田裕之
    • Organizer
      日本防菌防黴学会第41回年次大会
    • Place of Presentation
      品川(きゅりあん)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射光による炭素鋼表面に形成されたバイオフィルムと微生物腐食の3D可視化2014

    • Author(s)
      生貝 初、小林 正和、飯村 兼一、細川 明秀、上杉 健太朗、黒田 大介、兼松 秀行、戸田 裕之
    • Organizer
      第28回Bacterial Adherence & Biofilm学術集会
    • Place of Presentation
      東京(都市センターホール)
    • Year and Date
      2014-07-09
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑膿菌バイオフィルムを用いた微生物腐食モデル2013

    • Author(s)
      生貝 初
    • Organizer
      第27回Bacterial Adherence and Biofilm
    • Place of Presentation
      東京
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      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオフィルム形成過程の水中AFM観察に向けた基礎的検討2013

    • Author(s)
      平井信充、兼松秀行、生貝初
    • Organizer
      日本防菌防黴学会 第40回年次大会
    • Place of Presentation
      豊中
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 緑膿菌バイオフィルムの形成制御2013

    • Author(s)
      生貝 初、神崎拓也
    • Organizer
      日本防菌防黴学会 第40回年次大会
    • Place of Presentation
      豊中
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄鋼材料表面における緑膿菌のバイオフィルム形成とその制御2013

    • Author(s)
      生貝 初、永井 直宏、川村 文夫
    • Organizer
      日本鉄鋼協会 第166回秋季講演大会 微生物が促進する鉄鋼材料の腐食自主フォーラム「微生物が促進する鉄鋼材料の腐食」
    • Place of Presentation
      金沢
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] SPring- 8の放射光を用いたバイオフィルムを起因とする微生物腐食の3D可視化2013

    • Author(s)
      生貝 初、黒田大介、兼松秀行
    • Organizer
      第87回日本細菌学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 緑膿菌のバイオフィルム形成における金属の作用2013

    • Author(s)
      神埼拓也、生貝 初
    • Organizer
      日本細菌学会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ 国際会議場
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Book] バイオフィルムとその工業利用2015

    • Author(s)
      兼松秀行、生貝 初、黒田大介、平井信充
    • Total Pages
      156
    • Publisher
      米田出版
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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