| 研究課題/領域番号 |
19K21194
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| 補助金の研究課題番号 |
18H06071 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0702:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 日本女子大学 |
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研究代表者 |
鈴木 智子 日本女子大学, 理学部, 研究員 (30623772)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 鉄酸化細菌 / 酸化鉱物 / チューブ状酸化鉄 / らせん状酸化鉄 / 切片SEM法 / Array tomography / Leptothrix / L. ochracea / 酸化鉄 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水圏環境中に生息する特定の鉄酸化細菌は、細胞外に中空の管状や、らせん状の人工合成不可能な鉄酸化物構造体を形成する。申請者らは、その微細構造および元素組成等の特徴を明らかにするとともに、これら酸化物をLi イオン二次電池の電極材や触媒、巨大スフェロイド細胞培養基材として利用できることを見出した。しかしながら、難培養性細菌とされる本菌についての生理・生態・酸化鉱物の生成機構等には不明な点が多い。本研究では、当該細菌の培養法を考案・駆使して、酸化鉱物の形成機構をイメージングにより可視化し、生成機構の一端を明らかにする。また、その生成を人為的に制御して細菌由来の新規素材生成法の確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
Leptothrix ochracea やGallionella ferrugineaは、細胞外に管状やらせん状の非常に特異な形状の酸化鉱物を生成する。本研究では、当該細菌の培養法を考案・駆使して、酸化鉱物の形成過程を経時的に電顕観察し、ミクロレベルで可視化した。また、菌体から酸化鉄が生成される場面を空間的に解析するために、最新の電顕技法である連続切片SEM法によるアレイトモグラフィーによる3次元再構築を試みた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、当該細菌の生成する酸化鉱物を機能性材料と位置づけており、細菌の生成物を工業材料の創製に活用することを最終目標としている。本研究で得られた成果は、これまで培養ができなかった細菌を人為的に増やし、その酸化鉱物の生成過程の一端を明らかにできたことに意義がある。また、最新の電顕観察技法を用いて微生物と無機材料（酸化鉱物）を立体再構築している点においても学術的意義をもち、今後の技術的な課題についても浮き彫りにした。
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