| 研究課題/領域番号 |
20K05185
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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26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 鈴鹿工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
平井 信充 鈴鹿工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (50294020)
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| 研究分担者 |
兼松 秀行 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 特命教授 (10185952)
岩田 太 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | バイオフィルム / ぬめり / 走査型プローブ顕微鏡 / 鉄鋼スラグ / 走査型イオン伝導顕微鏡 / 微生物 / 水中その場観察 / 鉄鋼材料 / 細胞外重合物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
バイオフィルムの生成防止や生成加速に及ぼす基板材料の影響を明らかにするためには、バイオフィルム成長の超初期過程の観察が極めて重要である。そこで、本研究では、申請者らが構築した「透明基板上に生成したバイオフィルムの走査型イオン伝導顕微鏡（ScanningIon Conductance Microscopy : SICM）水中その場観察」をベース技術として、非透明試料である鉄鋼材料およびスラグ上へのバイオフィルム生成挙動をナノスケールかつ水中その場で観察する手法を確立する。その結果、鉄鋼スラグ上へのバイオフィルム形成加速や鉄鋼材料の微生物腐食防止に関する知見を得ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
バイオフィルムは基板の種類や性状により成長挙動が異なることが知られている。バイオフィルムの生成防止や生成加速に及ぼす基板の影響を明らかにするためには、様々な基板上におけるバイオフィルム成長の超初期過程の観察が極めて重要である。我々が既に確立していた「走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)によるバイオフィルム水中その場観察技術」は、当初透明試料のみが対象であり、非透明試料の観察は困難であった。本研究では、観察条件や観察システムの最適化を行うことにより、鉄鋼スラグや非透明プラスチックなどの非透明試料上に生成したバイオフィルムについて、SICMを用いて水中でのナノスケール形態観察を行うことに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオフィルムは、細菌の作用により水と接する各種材料表面に膜状に形成され、様々な悪影響を引き起こす。そのため、バイオフィルムの生成を抑制する材料の開発が強く望まれているが、材料との相互作用の影響を最も受けるバイオフィルム生成の超初期過程について、その観察手法は確立されていなかった。今回、本研究により、走査型イオン伝導顕微鏡（SICM）を用いて、透明、非透明を問わず様々な基板上に形成したバイオフィルムの生成超初期過程の観察手法の確立に成功した。今後、バイオフィルム付着挙動の基板種依存性をSICMにより明らかにし、バイオフィルムの生成を抑制する材料の開発につながることが期待できる。
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