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Ultra-high efficient proliferation of corals starting from bailed-out polyps

Research Project

Project/Area Number 22K19879
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

Ueda Masato  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (40362660)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 目崎 拓真  公益財団法人黒潮生物研究所, 研究部局, 研究所長 (20840482)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsポリプ / ストレス忌避反応 / チタン
Outline of Research at the Start

サンゴ礁は破滅的な状況にあり,多岐にわたる専門家がその保全に取り組んでいるが,有効な打開策は確立されていない。従来の延長線上にない革新的な切り口が必要である。研究が飛躍的に進んでいる領域の知見を転用・活用することが有効である。医療分野では組織から単離した細胞の利用がパラダイムシフトをもたらせた。サンゴでは水温上昇など環境が悪化すると,そのストレスにより軟組織のポリプがベイルアウト(剥離・脱離) する。ネガティブな現象であるため,それをサンゴ礁再生に利用する発想はなかった。本研究では,そのベイルアウトを人工的に誘発し,サンゴ片から採取したポリプを起点にサンゴを増殖する手法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

A method was developed to artificially induce polyp bailout by controlling the salinity of seawater with a predetermined profile, which induces environmental stress on corals. On pure Ti plates, the rougher the surface, the earlier the polyps adhere to the substrates was observed. Furthermore, anodic oxidation treatment accelerated the adhesion. The QCM method was also used to quantitatively capture the adhesion of polyps and planulae to the substrates. More than 200-300 polyps could be collected from a coral fragment, suggesting a novel method to create a highly efficient coral propagation starting point.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サンゴにおいて効果的な増殖手法を見出すには,地道な正攻法では歯が立たない。従来の延長線上にない革新的な切り口が必要である。本研究では,研究が飛躍的に進んでいる再生医療の知見やテクニックをサンゴの増殖に利用した。具体的には,脊椎動物の骨再生の原理・手法をサンゴの増殖に転用・活用した。その結果,非常に効率的なサンゴ増殖方法を提案できた。さらに,一見,異分野にみえるのものが包括的に理解できた。また,これらの知見は,将来的に骨関連分野へ新たな知見を提案できると考えている。本研究で確立したポリプの人工的な単離とチタンへの固定方法は,特殊な装置や薬品を使用しないことから,世界中のあらゆる場所で実施できる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Highly Efficient Coral Propagation using Titanium and Regenerative Medicine Techniques2024

    • Author(s)
      M. Ueda, N. Kosaka, T. Takahashi, M. Ikeda
    • Journal Title

      Proc. of 15th World Conference on Titanium

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] チタン表面におけるサンゴの石灰化2024

    • Author(s)
      上田正人
    • Organizer
      日本金属学会学会第174回講演大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 再生医療技術を利用した海洋保全・カーボンニュートラル2024

    • Author(s)
      上田正人
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 再生医療の発想とチタンを利用したサンゴの高効率増殖2023

    • Author(s)
      上田正人
    • Organizer
      第45回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ポリプを包持したCoralliteとチタン界面の骨格形成2023

    • Author(s)
      上坂菜々子,吉本瑞輝,上田正人
    • Organizer
      日本金属学会2023年春期(第172回)講演大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] チタン不織布におけるポリプ密着プロセスのin-situ観察2022

    • Author(s)
      上坂菜々子,上田正人
    • Organizer
      日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Artificial Bailout of Polyps and their Immobilisation on Titanium Substrates2022

    • Author(s)
      Nanako Kosaka, Tomoyuki Takahashi, Masato Ueda
    • Organizer
      2022 ACRS Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly Efficient Coral Propagation using Regenerative Medicine Techniques2022

    • Author(s)
      Masato Ueda, Nanako Kosaka, Tomoyuki Takahashi
    • Organizer
      2022 ACRS Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 環境材料研究室

    • URL

      https://wps.itc.kansai-u.ac.jp/matt/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] サンゴからのポリプ単離・培養方法とその装置2022

    • Inventor(s)
      上田正人,上坂菜々子,猿渡ちひろ
    • Industrial Property Rights Holder
      上田正人,上坂菜々子,猿渡ちひろ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-007163
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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