2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the characteristics of biofilm polymers by electroosmotic liquid flow
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15K12232
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
森崎 久雄 立命館大学, 生命科学部, 教授 (50125671)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 雄揮 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (10636806)
江田 志磨 立命館大学, 生命科学部, 助教 (50420005) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気浸透流 / バイオフィルム / ゼータ電位 / 電気泳動 / イオン強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度、次の３点で進展があった。１. 本研究ではサンプル表面の荷電に応じて発生する電気浸透流の速度を測定し、サンプル表面のゼータ電位を求める。このとき、サンプルの流体力学的特性（ サンプルの孔隙率、実質的流路の長さ）を決める必要がある。これら特性を、サンプルがある場合とない場合の流路の電気抵抗値の比から求める手法を確立できた。2. 標準試料（Whatman社製ガラスフィルター）のゼータ電位を電気浸透流速度から求めたところ、電気泳動法で求めた値と一致した。但し、高pH領域（pH 8, 9）では両者に10%程度のズレがあった。今後、原因究明、改善が必要である。3. バイオフィルムは淡水環境だけでなく、海水中でも形成される。そこで海水中で形成されたバイオフィルムをサンプルとし、そのゼータ電位を測定した。その結果、淡水環境で形成されたものに比べ、海洋で形成されたバイオフィルムは負荷電がより大きいという傾向が見られた。今後、サンプルの種類、数を増やして比較すれば、海洋で形成されたバイオフィルムの一般的な特徴が明らかになると思われる。
研究期間全体を通じて次の成果があった。1. バイオフィルムポリマーの荷電に起因する電気浸透流の速度を測定できる簡便なシステムを構築できた。2. 電気浸透流速度をゼータ電位に変換する手法を確立できた。3. 淡水環境および海水環境で形成されたバイオフィルムポリマーの荷電特性が異なる可能性を見いだした。
本研究で構築した測定システムは、シリンジに入る大きさであれば、どのようなサンプルにも適用可能である。また、サンプル量は微量で済む。さらに、電気泳動法では水より重いサンプルの測定はできないが、本研究で構築したシステムでは可能である。これら特徴より、これまで測定困難であった試料にも本研究で構築したシステムを適用できると期待される。
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