2015 Fiscal Year Annual Research Report
微生物の代謝反応が誘導する金属の腐食機構を応用した発電システムの開発に関する研究
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25420771
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
宮野 泰征 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60466589)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 微生物腐食 / アノード / カソード / マクロセル / 電位 / 共焦点レーザー顕微鏡 / ＣＯＣＲＭ / バイオフィルム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非生物系での検討結果を基に、生物系で微生物腐食機構を効率的に再現するための条件を導出する。電極反応の効率化を実現する化学物質、反応条件を特定し、その生産/消費に関連した生化学的機能を持つ微生物を選定する。選定した微生物の活動レベルと電極反応の相関について検討し、電極反応の向上に寄与する培養条件を導出する。電極反応の効率的再現下における、微生物の代謝挙動（反応物質の生成/消費）、バイオフィルム構造を最新の観察技術により可視化し、電極反応の機序を詳細に検討する。
○電極反応とバイオフィルムの相互作用の解明
電極反応が発現、維持、消滅へと推移する過程で成長するバイオフィルムの構造と電極表面（金属表面）の微視的形態を共焦点レーザー顕微鏡を利用した新規観察技術（COCRM:Continuous Optimizing Confocal Reflection Microscopy)により同時可視化し、さらにバイオフィルム内部の構造を染色試薬を使用した三次元蛍光染色画像として可視化することで詳細に検討する。電極表面に形成されたバイオフィルム内と反応層液相の各化学組成を化学分析手法で解析し、電極反応に生物が関与した場合としない場合の違いについて検討する。分極抵抗法、インピーダンス測定などの電気化学的解析手法を適用し、バイオフィルムと電極反応の相互作用について電気化学的側面から検討する。以上の検討を基に、微生物腐食の機構を応用した発電システム（電池）に関する研究基盤を確立する。
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