| 研究課題/領域番号 |
18K04843
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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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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
八幡 穣 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (10586457)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 微生物生態学 / ロボティクス / マイクロ流体工学 / 運動性 / 走化性 / ビデオ顕微鏡 / 乱流 / 拡散 / 海洋細菌 / 微生物 / 炭素循環 / 海洋微生物学 / 数値モデリング / マイクロ流体デバイス / 環境微生物 / 微少環境 / 不均一性 |
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| 研究成果の概要 |
細菌の活発な遊泳行動は、海や湖、あるいは工業プラントなどの水圏環境において、餌となる有機物を得るのに役立っていると考えられている。乱流は微生物と餌との出会いに様々な影響を与えると予想されてきたが、乱流により複雑に運動する水の中で微生物と餌とが出会う様子を観察 することはこれまで技術的に難しく、乱流は遊泳微生物による栄養獲得にプラスの影響を与えているのか、あるいはマイナスの影響を与えているのかについて、実証的な知見が存在しなかった。 本研究では、新たに開発したマイクロ流体ロボティクス技術により、こうした乱流のなかでの微生物と餌との相互作用を直接可視化することに成功して分析すること成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、海洋など水圏において微生物が媒介する炭素化合物循環に乱流が影響を与えていることを示す証拠となる。また工 業プラントにおける適切な攪拌についても新たな知見を提供する。例として、適切な強度の乱流は遊泳微生物の餌との会合確率を高める一方で、強すぎる、あるいは弱すぎる強度の乱流はマ イナスの影響を与えることが明らかになった。また、餌(溶存態有機物)の塊が乱流によって引き延ばされる現象と、遊泳微生物が群がる様子をリアルタ イムで可視化することができるマイクロ流体ロボティクス装置は、今後の実現場・実環境における微生物動態解明の基盤となることが期待される。
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