2021 Fiscal Year Annual Research Report
材料表面精密制御によるフジツボ接着メカニズムの解明と抗付着材料の開発
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18H01645
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| Research Institution | Chitose Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
平井 悠司 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (30598272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野方 靖行 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371535)
室崎 喬之 旭川医科大学, 医学部, 助教 (40551693)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フジツボ / 防汚 / 自己組織化単分子膜 / マイクロパターン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は異分野連携によって海洋付着生物であるフジツボの付着メカニズム解明を通して抗付着材料を開発することを目的としており、令和３年度は下記の研究について検討した。
1)マイクロパターン化されたSAM基板上におけるフジツボの接着性評価：フジツボの付着期幼生が付着しやすいCOOH末端SAMと、付着し辛いOH基末端SAMをマイクロパターン化し、フジツボの接着性評価を行った。フジツボ幼生の感覚器官の大きさが25 um程度であることから、ドット直径を10から100 umの範囲で４種類選定し、六方格子状に面積率が10%、30%、50%になるように配置した合計12種のマイクロパターンSAMを利用した。その結果、OHの面積率が90%の時のみ付着が抑制される傾向を得た。キプリス幼生は付着に大きく関与する感覚器を１対２本持っており、２本の感覚器が同時に付着し辛い表面にのみ触れると付着が抑制されるのではないかと推測され、細かいパターンは認識していない可能性が示唆された。
2)フジツボ接着に対する微細構造の影響調査：これまでの実験系はそれぞれ単独の基板表面に対する接着性評価であったが、令和３年度は新規付着実験系を利用し、まずは５種のSAMと未処理の金表面を含む６種の表面の同時評価を行った。その結果、既報のウェル実験と同様の傾向が得られたが、フジツボは付着しやすい表面に選択的に付着し、それ以外の表面への付着が少なく比較が困難になった。そのため防汚表面の探索にはそれほど適していないことが明らかとなったが、基板の配置などは特に影響がなかったため、フジツボ幼生は単純に好適な表面を探して付着していると推測された。
3)耐久性を有する抗付着材料の試作：付着抑制効果が高い架橋ポリビニルアルコール基板の改良を行った。架橋剤を毒性が疑われる有機チタン化合物からクエン酸に変え、フィラーとして珪藻殻を導入することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
