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2次元円形プール内における細菌集団運動

研究課題

研究課題/領域番号 15K13537
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関中央大学

研究代表者

脇田 順一  中央大学, 理工学部, 教授 (30611404)

研究協力者 香取 眞理  中央大学, 理工学部, 教授
松下 貢  中央大学, 理工学部, 名誉教授
山本 健  琉球大学, 物質地球科学科, 講師
成塚 拓真  中央大学, 理工学部, 助教
本田 良二郎  中央大学, 大学院・理工学研究科
塚本 翔太  中央大学, 大学院・理工学研究科
原田 翔平  中央大学, 大学院・理工学研究科
梅田 大  中央大学, 大学院・理工学研究科
西岡 瑞穂  中央大学, 大学院・理工学研究科
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード集団運動 / バクテリア / 枯草菌 / Vicsekモデル
研究成果の概要

近年、微生物や昆虫、鳥、動物、人など、生物集団が示す多様な振る舞いが、物理学の分野においても注目されている。そこでは、構成要素である生物単体の振る舞いと系全体の振る舞いの関係を統計物理学的な視点から明らかにしようとする試みがなされている。本研究では、微生物の一種である枯草菌が、寒天培地上に作成した円形プールの中で、換算菌体長(プールの直径に対する菌体長比で定義される)と菌密度をパラメータとして6種類の特徴的な振る舞いを示すことを確認した。そして、それらの振る舞いを引き起こす因子として、“菌とプール壁の間の相互作用”と“菌同士の相互作用”、“菌単体の運動方向揺らぎ”が本質的であることを確認した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Phase diagram of collective motion of bacterial cells in a shallow circular pool2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Wakita, Shota Tsukamoto, Ken Yamamoto, Makoto Katori, Yasuyuki Yamada
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 12 ページ: 124001-124001

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.124001

    • NAID

      210000133763

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 円形プール内における低密度での細菌集団の速度場の解析2018

    • 著者名/発表者名
      本田良二郎,脇田順一
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円形プール内における換算菌体長の異なるバクテリア細胞の運動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      本田良二郎,脇田順一.
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円形プール内で集団運動するバクテリアの速度場解析2017

    • 著者名/発表者名
      原田翔平,本田良二郎,山本健,脇田順一
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 円形プール内におけるバクテリア細胞の運動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      本田良二郎,脇田順一
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円形プール内におけるバクテリア集団運動の時系列解析2017

    • 著者名/発表者名
      脇田順一,本田良二郎,成塚拓真
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Phase Diagram of Collective Motion of Bacterial Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Wakita, Ken Yamamoto, Ryojiro Honda, Makoto Katori
    • 学会等名
      STATPHYS 26
    • 発表場所
      Centre de Congrès de Lyon, France
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円形プール内におけるバクテリア集団運動の相図2015

    • 著者名/発表者名
      脇田順一、塚本翔太、山本健、香取眞理
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] パターン形成物理学研究室(脇田研)

    • URL

      http://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/wakita/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 中央大学理工学部 物理学科 パターン形成物理学研究室

    • URL

      http://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/wakita/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] パターン形成物理学研究室

    • URL

      http://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/wakita/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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