| 研究課題/領域番号 |
19K22918
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
上高原 理暢 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (80362854)
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| 研究分担者 |
簡 梅芳 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (20533186)
梅津 将喜 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (30891387)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 担体 / 光触媒 / 酸化チタン / 微生物 / レアメタル / 光応答性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
レアメタルの高効率な生物学的回収のために、レアメタルを吸着する微生物を安定に高密度で培養でき反応後には微生物を回収できる担体の創製を目指す。チタン金属表面に光触媒活性の高い酸化チタン層を形成させる酸化条件を明らかにし、紫外光照射がその酸化チタン層上での微生物の挙動に与える影響を明らかにする。最後に、この材料にレアメタルを吸着できる微生物を担持しレアメタルの回収実験を行い、高効率なレアメタルの生物学的回収を可能とする光応答性担体としての有用性を調べる。
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| 研究成果の概要 |
微生物の付着や脱着を制御できる担体の創製を目指して、種々の酸化処理により純チタン表面に酸化チタン層を形成させた試料を作製した。純チタン板を陽極酸化することで、高い親水性と表面の粗い酸化チタン層を形成させることができた。この陽極酸化した試料は、酸化処理していない試料よりも酵母に対して高い付着性を有していた。表面酸化したチタン板に付着した酵母に紫外線を照射すると、酵母の代謝活性が低下し、酸化チタンの光触媒活性が発現した可能性が示された。一方で、セラミックス多孔体に担持したモリブデン結合タンパク質を発現させた酵母も、モリブデンを回収できることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レアメタルの安定確保の観点から、レアメタルを微生物を利用して生物学的回収する技術が注目されている。そのためには、高効率な生物学的回収には、微生物を安定に高密度で培養でき、レアメタル回収後に微生物を回収できる担体が必要不可欠である。本研究では、陽極酸化した純チタン板では、酸化処理していない純チタン板よりも多くの酵母が付着していた。また、陽極酸化した純チタン板に紫外線を照射すると光触媒活性を示していた。これらの成果は、微生物を安定に高密度で培養でき、レアメタル回収後に微生物を回収できる担体の開発につながると期待できる。
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