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微生物を含むリキッドマーブルを気相中マイクロリアクターとする生体ファイバーの合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K04830
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

直江 一光  奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (00259912)

研究分担者 今井 正直  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80193655)
澤井 淳  神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 教授 (80288216)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードリキッドマーブル / バクテリアナノファイバー / マイクロリアクター / バイオフィルム
研究成果の概要

本研究では、気相中で固体粒子によって安定化された液滴(リキッドマーブル)を安全な微粒子で調製し、その中で微生物を培養することにより、新規のバクテリアファイバー生産システムの構築を目指した。安全なステアリン酸塩リキッドマーブル集合体を微生物培養場として利用することにより、安全で、大量かつ、高速でバクテリアファイバーの生産が可能であることを示した。また、生産されたファイバーが、従来のものと比べ、ミクロ構造が異なり、保水性が高いことを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

微生物培養によるバクテリアナノセルロースの生産は、植物由来のセルロースとは異なり、高温高圧処理や危険な化学薬品処理を必要としないため、安全に高純度のナノセルロースを得ることができる。本研究成果は、安全なリキッドマーブル集合体を微生物培養場として利用することにより、安全で、大量かつ、高速でバクテリアナノセルロースの生産が可能となることを示しており、本技術の実用化が進めば、低環境負荷グリーンナノ材料の一層の普及につながる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Stearate Liquid Marbles for Bacterial Cellulose Production: Influence of the Liquid Marble Interface on Bacterial Cellulose Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa Kureha、Hirobe Airi、Honjo Satoshi、Higashio Koko、Sawai Jun、Naoe Kazumitsu、Imai Masanao
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 126 号: 3 ページ: 1611-1622

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c08597

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Biocompatible Liquid Marbles Stabilized by Food-Grade Stearate Microparticle for Aerobic Bacteria Cultivation2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shoma、Okano Hiroaki、Matsuda Nobuyuki、Sawai Jun、Naoe Kazumitsu、Imai Masanao
    • 雑誌名

      Applied Biochemistry and Biotechnology

      巻: - 号: 4 ページ: 1684-1694

    • DOI

      10.1007/s12010-020-03299-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ステアリン酸塩マイクロ粒子リキッドマーブルの量産技術に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      青木盛悟, 直江一光
    • 学会等名
      第25回化学工学会学生発表会(オンライン), N04
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ステアリン酸塩リキッドマーブルの調製条件による産生バクテリアセルロースへの影響2023

    • 著者名/発表者名
      本條悟史, 澤井 淳, 今井正直, 直江一光
    • 学会等名
      化学工学会第88回年会(東京農工大学工学部), PA138
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stearate Liquid Marbles for Bacterial Cellulose Production: Preparation conditions of Bacterial Cellulose2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Honjo, Airi Hirobe, Kazumitsu Naoe, Masanao Imai, and Jun Sawai
    • 学会等名
      19th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE) Congress (Kuala Lumpur, Malaysia), Paper ID: 1109
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステアリン酸塩リキットマーブルでのバクテリアセルロース産生に対するコア体積の影響2022

    • 著者名/発表者名
      本條悟史, 澤井 淳, 今井正直, 直江一光
    • 学会等名
      第54回化学工学会秋季大会(信州大学工学部), PC340
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ステアリン酸塩マイクロ粒子リキッドマーブルで産生したバクテリアセルロースの特性2022

    • 著者名/発表者名
      広部愛莉, 山川紅葉, 東尾瑚子, 澤井淳, 直江一光, 今井正直
    • 学会等名
      第24回化学工学会学生発表会(オンライン), H11
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ステアリン酸塩マイクロ粒子リキッドマーブルで産生したバクテリアセルロースの産生条件2022

    • 著者名/発表者名
      本條 悟史, 澤井淳, 直江一光, 今井正直
    • 学会等名
      第24回化学工学会学生発表会(オンライン), H10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ステアリン酸塩マイクロ粒子リキッドマーブルを用いた酢酸菌によるバクテリアセルロースの産生2021

    • 著者名/発表者名
      山川紅葉, 東尾瑚子, 澤井淳, 直江一光, 今井正直
    • 学会等名
      第23回化学工学会学生発表会(オンライン), J05
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of Liquid Marbles Stabilized by Stearate Microparticles for Bioencapsulation2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Matsuda, N., Okano, H., Naoe, K., and Imai, M.
    • 学会等名
      14th Asian Conference of Biotechnology, P2-121
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Properties of liquid marbles stabilized by stearate microparticles for microreactors2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Matsuda, N., Okano, H., Naoe, K., and Imai, M.
    • 学会等名
      5th European Congress of Applied Biotechnology, P28
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of liquid marbles stabilized by stearate microparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Matsuda, N., Okano, H., Naoe, K., and Imai, M.
    • 学会等名
      23nd International Congress of Chemical and Process Engineering (CHISA), P1.93
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステアリン酸塩マイクロ粒子リキッドマーブルの調製とその特性2018

    • 著者名/発表者名
      田中咲磨, 岡野浩明, 松田信之, 直江一光, 今井正直
    • 学会等名
      第50回化学工学会秋季大会, PA224
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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