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2012 Fiscal Year Annual Research Report

VLPsを用いた培養不可能なウイルスの浄水処理性評価

Research Project

Project/Area Number 24360211
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

松下 拓  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30283401)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松井 佳彦  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00173790)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords土木環境システム / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / ウイルス
Research Abstract

本年度は、ノロウイルスの膜ろ過における処理性を、遺伝子組換えで作成したノロウイルスVLPs(Virus-like particles)とimmuno-PCR法を組み合わせて評価することを目的として実験を行った。まず、ノロウイルスVLPsの高感度定量法として、従来のELISA法における発色部分をDNAタグに置き換え、抗原抗体反応の成立を定量PCR法によるDNAタグを定量することにより定量的に解析するimmuno-PCR法を構築した。この結果、従来のELISA法の定量下限であった10^8 VLPs/mL程度を、10^<5.7>VLPs/mL程度まで低下することに成功し、高感度化なノロウイルスVLPsの定量法を確立することができた。この手法を用いて、ノロウイルスの膜ろ過処理性を評価したところ、単独ではウイルスを除去できない孔径0.1μmのMF膜であっても、前処理として凝集処理を導入することで、ノロウイルスも他のウイルス(大腸菌ファージQβとMS2)も除去できることが分かった。凝集-MF膜処理におけるノロウイルスの除去率は4log以上であると推定され、この除去率は、分画分子量1kDaのUF膜と同程度であった。また、いずれの実験条件下でも、ノロウイルスVLPsの除去率は、QβとMS2の除去率より小さかったことから、ノロウイルスの膜ろ過処理性を、QβやMS2などの大腸菌ファージを用いて評価することは困難であると示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度はノロウイルスVLPsの高感度定量法の確立が目的であった。これに対し、immuno-PCR法により高感度定量法を確立できたことに加え、次年度に行う予定であった凝集-MF膜処理におけるノロウイルスの処理性についても検討ができた。よって、当初の計画以上に研究が進展していると判断された。

Strategy for Future Research Activity

ここまでの研究で、ノロウイルスの浄水処理性を調べてきたが、全ての実験は札幌市藻岩浄水場原水を用いていた。
今後、ここで得られた結果を一般に拡張するため、様々な原水を用いた実験を行い、処理性を議論する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は実験の失敗が少なく、その分の資金を次年度の実験にて使用することができることとなった。次年度はこの資金を用いて、当初資金不足のため予定していなかった凝集剤濃度を段階的に設定する実験を行い、より深い考察を行う予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Adsorptive virus removal with super-powdered activated carbon2013

    • Author(s)
      Matsushita, T., Suzuki, H., Shirasaki, N., Matsui, Y. and Ohno, K.
    • Journal Title

      Separation and Purification Technology

      Volume: 107 Pages: 79-84

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2013.01.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ウイルス処理に有効な新規アルミニウム系凝集剤の開発2012

    • Author(s)
      白崎伸隆,松下拓,松井佳彦,大芝淳
    • Journal Title

      土木学会論文集G (環境)

      Volume: 68(7) Pages: III 41-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Difference in behaviors of F-specific DNA and RNA bacteriophages during coagulation-rapid sand filtration and coagulation-microfiltration processes2012

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., Urasaki, T., and Ohno, K.
    • Journal Title

      Water Science and Technology : Water Supply

      Volume: 12(5) Pages: 666-673

    • DOI

      10.2166/WS.2012.041

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アルミニウム系及び鉄系凝集剤の塩基度がウイルスの処理性に与える影響2013

    • Author(s)
      丸林拓也, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第47回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学(大阪府)
    • Year and Date
      20130311-20130313
  • [Presentation] Virus removal by a coagulation-microfiltration process2012

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., and Matsui, Y.
    • Organizer
      The 4th IWA Asia-Pacific Young Water Professionals Conference 2012
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum (Japan)
    • Year and Date
      20121207-20121210
  • [Presentation] ウイルス処理に有効な新規アルミニウム系凝集剤の開発2012

    • Author(s)
      白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦, 大芝淳
    • Organizer
      第49回環境工学研究フォーラム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20121128-20121130
  • [Presentation] Effective removal of virus by high-basicity polyaluminum coagulation treatment2012

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., and Sato, S.
    • Organizer
      Particle Separation Conference
    • Place of Presentation
      Jerusalem Church (Germany)
    • Year and Date
      20120618-20120620
  • [Presentation] 凝集剤中のアルミニウム形態がウイルスの処理性に与える影響2012

    • Author(s)
      白崎伸隆, 大芝淳, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第63回全国水道研究発表会
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県)
    • Year and Date
      20120516-20120518
  • [Presentation] ウイルス様粒子と新規イムノPCR法を併用したヒトノロウイルスの膜ろ過処理性評価2012

    • Author(s)
      白崎伸隆, 田附雄一, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第67回土木学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      20120505-20120507

URL: 

Published: 2014-07-16  

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