| 研究課題/領域番号 |
17K06826
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 鈴鹿工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
兼松 秀行 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10185952)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | biofilm / EPS / impedance / capacitance / graphene / spin resonance / biofiom sensor / two layer graphene / バイオフィルム / 細胞外重合物質 / グラフェン / バイオフィルムセンサー / 二層グラフェン / インピーダンス / スピン共鳴 / 有機ポリマー / センサー / 多糖 / タンパク質 / グラファイト / ラマン分光 / クリスタルバイオレット / 大腸菌 / 表皮ブドウ球菌 / 感染 / 電気化学特性 |
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| 研究成果の概要 |
様々な方法によりグラフェンを各種材料上に形成させ，バイオフィルム(BF)の形成-成長挙動を調べ,グラフェンのBF形成への感度が極めて高いことを見いだした．そこでCVD法により形成された二層グラフェンを銅基板上に形成させ，この上にBFを加速的かつ人工的に形成させた試料を作製し，そのインピーダンスを測定して，BF形成のセンシングへの応用可能性を検討した．その結果，BF形成により，特定の周波数で容量成分のピークが認められることがわかった．これをセンシングに利用してのセンサー製作が可能である．ピークはグラフェン上のBF由来の有機ポリマーのスピン共鳴によるものと推定される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオフィルムは細菌が各種材料表面に付着することにより形成される不均一な膜状物質である．これが形成されることにより，衛生状況の劣化，材料の腐食劣化への移行，スケールの形成，慢性病の誘発など，各種産業分野において様々な問題を引き起こすことが知られている．そのため一方においてはこれを抑制する必要性があり，また他方においては，その進行状況（形成-成長過程）をセンシング，モニタリングする必要性がある．本研究の結果バイオフィルムのモニタリングが可能になる可能性があり，それによって多くの産業上，科学上，工業上の問題が解決される可能性があり，社会派の波及効果は極めて高い．
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