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微生物指標導入の嚆矢: 廃水処理系微生物のオンサイト新計測技術

研究課題

研究課題/領域番号 18K18877
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分22:土木工学およびその関連分野
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

山田 剛史  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90533422)

研究分担者 川上 周司  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (00610461)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードアンモニア酸化細菌 / 亜硝酸酸化細菌 / メタノサルシナ属アーキア / Cell-SELEX法 / DNAアプタマー / 細胞表層タンパク / Cell-SELEX / 金ナノ粒子 / 簡易微生物計測技術 / 機能性核酸分子 / 微生物指標 / 簡易計測技術
研究成果の概要

本研究は、廃水処理プロセス管理における微生物指標の将来的な導入へ向けて、廃水処理系微生物のオンサイト計測の基盤技術を開発することを試みた。とくに本研究では、複数種の標的微生物を識別するDNAアプタマーの選別方法を確立し、迅速・簡便な標的微生物の定量法の基盤を構築できた。改良する必要生はあるものの、本研究で採用した方法を用いることによって、メタン生成に関わる重要な微生物であるメタノサルシナ属アーキアを特異的かつ網羅的に識別できる分子ツールの獲得に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

複数種の標的微生物を識別するDNAアプタマーの選別方法の確立は、廃水処理プロセス管理における微生物指標の導入に欠かすことにできない技術となる。標的微生物を識別できるDNAアプタマーを獲得できれば、それを核とするDNAアプタマー修飾金ナノ粒子による廃水処理で重要な微生物群の迅速・簡便な定量法の確立に大きく近づく。その点において、本研究で得られた成果は、当該分野における学術的および社会的意義は大きいと考えている。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (4件)

  • [学会発表] 廃水処理にとって重要なアンモニア酸化細菌の簡便・迅速な検出方法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      坪井重太朗, 岡崎祐輝, 山田剛史
    • 学会等名
      東三河生態系ネットワークフォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メタノサルシナ属アーキアを特異的に識別するDNAアプタマーの獲得と特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      坪井重太朗, 岡崎祐輝, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分離株のない細菌種からDNAアプタマーを合成する新規SELEX法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      川上周司, 北野晴哉, 山口剛士, 渡利高大, 幡本将史, 山口隆司, 山田剛史
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 亜硝酸酸化細菌を識別するDNAアプタマーの選別と特異性評価2019

    • 著者名/発表者名
      HER PHONESACHANH, 萩原達也, 大門裕之, 山田剛史
    • 学会等名
      平成30年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Selection of DNA aptamers targeting environmental bacteria cells2019

    • 著者名/発表者名
      Imana, S., S. Kawakami, T. Yamaguchi, T. Yamada, T. Watari, S. Maki, M. Hatamoto, T. Yamaguchi
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能性核酸分子によるアンモニア酸化細菌のオンサイト検出技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アンモニア酸化細菌を識別するDNAアプタマーの選別と特異性評価2018

    • 著者名/発表者名
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • 学会等名
      平成30年度日本水環境学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃水処理系指標微生物の簡便な特異的検出法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      HER PHONESACHANH, 萩原達也, 山田剛史
    • 学会等名
      東三河生態系ネットワークフォーラム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いた微生物識別によるアンモニア酸化細菌の簡易計測技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      萩原達也, 川上周司, 大門裕之, 山田剛史
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cell-systematic evolution of ligands by exponential enrichment (Cell-SELEX) for screening DNA aptamers binding to cell surface proteins of Nitrosomonas europaea2018

    • 著者名/発表者名
      Hagihara, T., S. Kawakami, H. Daimon, T. Yamada
    • 学会等名
      Irago conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 亜硝酸酸化細菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いた亜硝酸酸化細菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2019

    • 発明者名
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • 権利者名
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-225112
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] メタン生成菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いたメタン生成菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2019

    • 発明者名
      山田剛史, 萩原達也, 坪井重太朗, 大門裕之
    • 権利者名
      山田剛史, 萩原達也, 坪井重太朗, 大門裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-228705
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] アンモニア酸化細菌に結合する核酸分子、その核酸分子を用いるアンモニア酸化細菌の検出方法及び検出キット2019

    • 発明者名
      山田剛史, 萩原達也
    • 権利者名
      山田剛史, 萩原達也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-037698
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 亜硝酸酸化細菌に結合する核酸分子並びに核酸分子を用いた亜硝酸酸化細菌の検出方法、検出キット及び検出試薬2018

    • 発明者名
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • 権利者名
      山田剛史, 萩原達也, ハーポウンサチャン, 大門裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-234961
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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