The challenge of an alternative lubrication material synthesizing by multiplying DNA under PCR method

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K18818
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 野老山 貴行 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20432247)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: PCR / 摩擦 / トライボロジー / 潤滑油代替材料創製

Outline of Annual Research Achievements

人類は食料・燃料などを自然界から搾取することで生活・経済活動を行ってきた．この方式は狩猟時代と基本的には同じである．ハイブリッド・水素・電気自動車など革新的な燃料利用による化石燃料の使用量削減が起こったとしても，自動車内で使用される軸受等への潤滑油の使用量は減少しない．2015年7月に定められた「エネルギー供給構造高度化法」により日本国内における原油精製量は減少するが，潤滑油の精製量も減少するため，将来的に潤滑油不足・国外から輸入という構図に移行してしまう．そこで潤滑油代替材料として植物油が期待されているが，広大な栽培面積が必要であり，収穫量の変動，抽出ゴミの発生などが懸念される．潤滑油代替材料としてゴミの排出が無く，精製量を人為的に制御可能で，自然界からの搾取を必要としない物質の創製が求められている．そこで，本研究では植物由来DNA断片の潤滑油代替材料としての可能性を検討するため，植物由来DNA含有水溶液を作製し，ガラス基板及びガラス球を用いて摩擦試験を行い，DNA含有の有無が摩擦係数減少に及ぼす影響について明らかにする．DNA断片の量を増幅する方法としてポリメラーゼチェーンリアクション（PCR）法があげられる．この手法は主に目的とする微量のDNA断片を大量に増幅する方法で，遺伝病の診断などに利用されている．本手法の優れた点は予め目的とするDNAの型となるプライマーを用意し，100℃以下の温水の温度変化を繰り返すことでDNAの量を増幅可能な点である．電気自動車は近年家庭用電力としても使用できるほど豊富に電流を供給できることから，ヒータを用いてPCR法を行うことが可能であると考えられる．潤滑油代替材料を自動車自身が作製し供給することでメンテナンスフリー化が可能になるものと考えられる．