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自己組織化による動的微細構造表面を用いた海洋付着生物の接着制御

Publicly Offered Research

Project AreaInnovative Materials Engineering Based on Biological Diversity
Project/Area Number 15H01592
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

室崎 喬之  旭川医科大学, 医学部, 助教 (40551693)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords防汚 / 付着生物 / 表面微細構造 / 自己組織化 / 生物模倣技術
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は生物の動的表面微細構造に着目し低環境負荷型の新規防汚技術を開発する事である。水中におけるマイクロリンクル表面でのフジツボ付着期幼生を用いた付着実験を行った。その結果、マイクロリンクルを発生させる為の硬い表面(ポリイミド膜)の厚みが小さいほど付着数が減少する傾向が見られた。これはポリイミド膜が薄い場合には、下地のシリコーンラバーの柔らかさが影響した為に着生が忌避された為と推察される。また付着後のフジツボ幼稚体に対してマイクロリンクルを発生させた。その結果、幼稚体の接着面はマイクロリンクルに追従しマクロな剥離は見られなかった。幼稚体の剥離には圧縮よりも引張による変形が有効である事が推察される。実際の生物表面は微細構造がある上に柔らかい。表面の弾性的・幾何的特徴の変化と付着生物の付着挙動の関係調べる為、弾性率の異なるポリブタジエンを用いて作製した表面微細構造上にてフジツボ付着期幼生を用いた付着実験を行った。その結果いずれの微細構造においても弾性率の低下に従い付着数は減少した。またハニカム状多孔質表面微細構造の場合には、20マイクロメートル付近のサイズを境に付着が大幅に減少する傾向がある事がわかった。さらに付着生物のサイズ効果を確かめる為、フジツボ付着期幼生より一桁サイズが小さい付着珪藻を用いた付着実験をいくつかの表面微細構造上にて行った。その結果、長期間(1ヶ月以上)ピラー状の構造表面において培養した場合、ピラー間の間隔が狭いほど付着数は減少し粘液量も減少する傾向にある事がわかった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 微細構造表面におけるフジツボ幼生の付着前行動2017

    • Author(s)
      室﨑喬之、野方靖行
    • Journal Title

      日本マリンエンジニアリング学会誌

      Volume: 52 Pages: 14-18

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ハイドロゲルを利用したフジツボ付着抑制技術の開発2017

    • Author(s)
      室﨑喬之
    • Journal Title

      表面技術協会

      Volume: 68 Pages: 11-16

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ハイドロゲル上におけるフジツボの付着と成長2016

    • Author(s)
      室崎喬之
    • Journal Title

      日本接着学会誌

      Volume: 52 Pages: 38-43

    • NAID

      130006230225

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 表面微細構造の幾何的・弾性的特徴とフジツボの着生との関係2017

    • Author(s)
      室崎喬之、野方靖行、平井悠司、下村政嗣
    • Organizer
      2017年度 日本付着生物学会 研究集会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学 楽水会館
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of self-assembled antifouling surfaces against barnacles2016

    • Author(s)
      T. Murosaki, Y. Nogata, Y. Hirai, M. Shimomura
    • Organizer
      5th Nagoya Biomimetics International Symposium (NaBIS)
    • Place of Presentation
      Nagoya institute of Technology (NITech)
    • Year and Date
      2016-10-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フジツボが教える防汚表面材料2016

    • Author(s)
      室崎喬之、野方靖行、平井悠司、下村政嗣
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大学旭川校
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 自己組織化表面微細構造のフジツボ付着期幼生に対する抗付着効果2016

    • Author(s)
      室崎喬之、阿部賢太郎、神野達哉、野方靖行、下村政嗣
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会アドバンスト・テクノロジー・プログラム(ATP)
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Antifouling properties of microstructured surfaces against barnacles2015

    • Author(s)
      Takayuki MUROSAKI, Kentaro ABE, Tatsuya JINNO, Yasuyuki NOGATA, Masatsugu SHIMOMURA
    • Organizer
      14th PACIFIC POLYMER CONFERENCE
    • Place of Presentation
      Grand Hyatt Resort and Spa Kauai, Hawaii USA
    • Year and Date
      2015-12-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フジツボの付着前行動と付着基質選択性との関係について2015

    • Author(s)
      室崎喬之、小川知哉、神野達哉、野方靖行、下村政嗣
    • Organizer
      日本マリンエンジニアリング学会 第4回ワークショップ「船底塗料と海洋環境に関する最新の話題」
    • Place of Presentation
      函館国際水産・海洋総合研究センター
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己組織化微細表面構造のフジツボ付着期幼生に対する抗付着効果2015

    • Author(s)
      室崎喬之、野方靖行、下村政嗣
    • Organizer
      第25回 非線形反応と協同現象研究会
    • Place of Presentation
      旭川医科大学
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] トコトンやさしいバイオミメティクスの本2016

    • Author(s)
      下村 政嗣他
    • Total Pages
      160
    • Publisher
      日刊工業新聞社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 生物の形や能力を利用する学問 バイオミメティクス2016

    • Author(s)
      篠原 現人, 野村 周平他
    • Total Pages
      153
    • Publisher
      東海大学出版部
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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