2021 Fiscal Year Research-status Report
in-situ SICM observation in water on biofilm formed on steels and slags
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20K05185
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| Research Institution | Suzuka National College of Technology |
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Principal Investigator |
平井 信充 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50294020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兼松 秀行 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 特命教授 (10185952)
岩田 太 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / ぬめり / 走査型プローブ顕微鏡 / 走査型イオン伝導顕微鏡 / 細胞外重合物質 / 微生物 / 鉄鋼材料 / 鉄鋼スラグ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基盤研究C「バイオフィルム生成超初期過程の走査型イオン伝導顕微鏡その場観察」において我々が確立した「走査型イオン伝導顕微鏡によるバイオフィルム観察」は、当初透明試料上でのみが観察可能であり、非透明試料の観察は位置合わせ等の問題があり困難であった。そこで昨年度は、従来装置の一部最適化を行い、非透明試料でも観察可能な走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)システムを構築し、非透明試料上に形成したバイオフィルムの水中その場観察を試み、その結果、各種透明ないし非透明プラスチック上に海洋性ビブリオ菌（Aliivibrio Fisheri:JCM18803, 理研より購入）を用いて作製したバイオフィルムについて、SICMを用いて水中で海洋菌バイオフィルムの形態観察を行うことに成功した。
そこで今年度は、鉄鋼スラグ上に海洋性ビブリオ菌を用いて作製したバイオフィルムについて、SICMを用いて水中で形態観察を行ったところ、形態のナノスケール観察に成功した。
なお、SICM観察に用いる海洋菌バイオフィルムは以下の手順で作製した。マリン寒天培地から海洋菌をニクロムループで1コロニーから釣菌し、培養液50 mlを用いて菌液を作製し、大気雰囲気下培養器中(設定温度22 ℃)で48 h静置培養した。この菌液を生理食塩水にて希釈したのち、底面に各種プラスチックを固定したポリスチレン製シャーレに入れて大気雰囲気下培養器中(設定温度22℃)で一定時間静置培養し、ポリスチレン製シャーレ内面にバイオフィルムを形成した。その後、固定化処理を行った後、SICMに導入し生理食塩水において各種鉄鋼スラグ上で表面観察を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１年目である令和２年度は、非透明のプラスチック基板上で手法を確立したが、そこで確立した手法を用いて２年目である令和３年度は、当初目標としていた「鉄鋼材料（鉄鋼スラグ）上に形成したバイオフィルムのＳＩＣＭによる水中その場観察」について達成することができたので、おおむね順調に進展していると自己評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初目標としていた「鉄鋼材料（鉄鋼スラグ）上に形成したバイオフィルムのＳＩＣＭによる水中その場観察」について達成することができた。残り１年でより詳細な観察や、スラグ種による違いなどを明らかにしていきたい。また２年目である令和３年度にいくつかの関連する論文執筆を行ったが、３年目かつ最終年度である令和４年度にも関連する論文執筆を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ下で出張の回数が減少したことなどが次年度使用額が生じた理由であるが、令和４年度における研究推進のための費用（消耗品代）や成果発表のための学会代、などに使用する予定である。
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[Presentation] Behavior of polysiloxane films in contact with aqueous solutions or biofilm simulating solutions2021
Author(s)
N. Hirai, M. Horii, N. Sugawara, H. Kato, K. Sano, A. Suzuki, Y. Sawada, T. Kogo, A. Ogawa, D. Kuroda, H. Kanematsu
Organizer
ISATE2021
Int'l Joint Research
