2018 Fiscal Year Annual Research Report
Electronics Inspired Bacterial Ethology
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15H03992
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
石井 仁 豊橋技術科学大学, リーディング大学院教育推進機構, 特任教授 (20506175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 光正 産業医科大学, 医学部, 教授 (00315087)
町田 克之 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (90597676)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | MEMS / フォトゲート / 細菌 / レジオネラ / 反応速度定数 / ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は細菌弁別のための細菌行動データの取得を引き続き行い青色蛍光を発光するレジオネラ・ニューモフィラとレジオネラ・デュモフィに関するストレス応答に加えてレジオネラ・エリスラ、レジオネラ・ルブリセンスなど赤色蛍光を発するレジオネラ属菌のストレス応答を観測した。またレジオネラ・ニューモフィラとレジオネラ・デュモフィの蛍光物質の産生を反応速度論によって解析した。
平成30年度は予定通り、レジオネラ・エリスラの紫外光に対するストレス応答の一つとして発見した赤色蛍光物質の産生特性の反応速度論的解析を進め、細菌のストレス応答による物質産生の速度論的解析手法の構築を進めた。
この結果として得られた蛍光物質産生に関する化学反応の反応速度定数は、細菌のストレス応答を定量的に示すことができることがわかった。この事実は、紫外光ストレス応答に伴うレジオネラの生物化学反応の反応速度定数を細菌識別の定量的パラメータとして適用できることを示している。
以上の結果は主としてMEMSマイクロ流路と分光器を用いて得られたものである。さらに分光器に代わり、作製したフォトゲート型光ディテクタを用いたレジオネラ属菌の識別に関する検討を行った。紫外光照射により青色蛍光が減衰するレジオネラ・デュモフィと赤色蛍光の新たな発光があるレジオネラ・エリスラをMEMS流路に入れ、この両者の蛍光をフォトゲート型光センサの光電流として取得した。紫外光強度と蛍光強度の関係、蛍光強度の紫外光照射時間依存性について、分光器で得られたスペクトルの挙動とフォトゲート型光センサの光電流依存性と抽出した反応速度定数がよく一致した。このことはフォトゲート型光センサによってレジオネラを検知、識別できることを示している。以上から細菌行動の観測を基礎とするフォトゲート型光センサとMEMS流路の組合せによる小型可搬な細菌センサ開発の原理的確認ができた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
