2020 Fiscal Year Annual Research Report
Advanced microbiobes sepalation and cluturing techniques for post-Koch ecology analysis
| Project Area | Post-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system |
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| Project/Area Number |
19H05680
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
佐々 文洋 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (30722681)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 微生物 / マイクロフルイディックデバイス / BioMEMS / ポストコッホ / 組み合わせ培養 / ソフトロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では微生物を培養・機能解析する分析サイズを手作業の限界ではなく、培養デバイスの物理 化学的限界および微生物の生育の限界を基準に設計することで、1 回の実 操作で１デバイスあたり 10万から 100万 位の 立した同時培養および 菌または 菌体レベルの 相互作用の分析を可能とするアレイ型の新規培養デバイスを構築する。これら「独立した極微小環境中での培養・分析」およびそのアレイ化技術の開発を通し、サイズに依存しない純粋な生育応答と微生物間相互作用情報を取得し、分離されたそれぞれの微生物に独立した培養環境を与えることで生育速度による競合を取り除くとともに、微生物の分離・培養・分析をハイスループット化、また個々の微生物集 間の相互作用を一括して解析するためのポストコッホ型の微生物培養 分析のプラットホームを構築する。
R2年度では、R1年度に開発したプロトタイプデバイスの複数環境に対応したバリエーションデバイスを開発した。特に、成長の遅い微生物を培養するための１週間以上の長期培養を目的としたデバイスや試薬添加による培養の影響を評価するためのデバイスを開発した。また、デバイスの培養前処理のための治具類の開発や、一度アレイデバイス上で培養した微生物アレイのレプリカを取得するためのマイクロデバイスおよび、そのレプリカ用デバイスを簡便に扱うための精密位置合わせ治具など、操作性や機能拡張のための周辺技術の開発も同時に行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き、マイクロデバイス操作を専門としない生物学研究者が再現性よく培養・分離・分析するための培養デバイス、操作用治具類、およびプロトコルの開発を行った。特に、個別の微生物種、環境、培養条件に合わせた、サイズや素材の異なる複数のバリエーションの培養デバイスの開発を行った。また、一度アレイデバイス上で培養した微生物アレイのレプリカを取得するためのマイクロデバイスおよび、そのレプリカ用デバイスを簡便に扱うための精密位置合わせ治具など、操作性や機能拡張のための周辺技術の開発も同時に行った。共同研究を行っている他の計画班からは本デバイスを用いた新規微生物種の稿をが発見されるなど、デバイスの性能評価を含めの開発が進んでおり大きな進展を見せた。
以上より、本計画は、コロナ下の障害のなかにあってなお、おおむね順調にに進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまで通り、様々な培養環境に合わせたマイクロ培養アレイデバイスの開発、治具等ツールやプロトコルの開発に加え、液体/ガス等化学センシング技術を組み合わせた高度な分析実験システムの構築を行う。
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| Remarks |
文部科学大臣表彰 若手科学者賞「化学／生物学分析の為のBioMEMSと応用ロボット研究」, 2021年4月 受賞
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Research Products
(6 results)
