微生物を利用するバイオマシニングの基礎的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03805013
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 宇野 義幸 岡山大学, 工学部, 教授 (20029341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 豊 岡山大学, 工学部, 教授 (80032944)
• Keywords: バイオテクノロジ / バイオマシニング / 鉄酸化細菌 / 除去加工 / 培養 / ATCC / チオバチルス・フェロオキシダンス / 電解バイオマシニング

Research Abstract

本研究は微生物を使って金属を加工する「バイオマシニング」の基礎的実験を行なうことを目的としている。昨年度は、独立栄養細菌の一種であるチオバチルスフェロオキシダンスの培養液を使って、基本的にバイオマシニングが可能であることを明らかにした。しかし加工中にpHが増加して細菌の活動を阻害するために、加工の進行が妨げられるという現象が見られた。本年度は、まずこの点を改善するために実験装置の改良を行ない、良好な結果を得た。すなわち昨年度の実験では、加工実験中に培養液が減少したので、本年度は加工槽を大きくするとともに、培養液の蒸発を妨ぐ覆いを取り付けた。さらに、加工パターンをフォトリソグラフィの技術を使って工作物上に付けることにした。その結果、加工中のpHの増加はなくなるとともに加工速度は飛躍的に増加した。現在、加工速度は純鉄で14μm/hr、純銅で20μm/hr程度であり、しかもほぼ加工時間に比例するという状態を実現することができている。さらに、この加工法におよぼす電界の影響を調べた結果、0.5V程度の電圧をかけることによって、陽極側の加工量がほぼ2倍に増加することが確認された。これを「電解バイオマシニング」と命名した。電解バイオマシニングでは、電気条件のコントロールによっても、加工量をコントロールすることができるので、実用上極めて有利である。なお磁界の影響についても検討したが、今回の実験範囲ではその影響は見られなかった。以上の実験によって、微生物を利用して金属を加工することが可能であり、しかも加工時間や電気条件のコントロールによって加工量が制御できることが明らかとなったので、実用化に向けて今後の研究の発展が期待される。

Research Products

• [Publications] 宇野 義幸,金枝 敏明 横溝 精一,三輪 昭生: "バイオマシニングに関する基礎的研究(第2報) -鉄酸化細菌による銅の除去加工-" 1993年度精密工学会春季大会学術講演会論文集. (1993)
• [Publications] Y.UNO,T.KANEEDA and S.YOKOMIZO: "Bio‐Machining of Metals by Bacteria Thibacillus Ferrooxidans" Proceedings of 7th Intemational Prescision Eugineering Seminar. (1993)