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革新的微生物モニタリング技術の開発と適用:アジアの水系感染症根絶への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0090
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

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
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 久  北海道大学, 工学研究院, 教授 (80326636)

研究分担者 齋藤 伸吾  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
山村 寛  中央大学, 理工学部, 教授 (40515334)
丁 青  中央大学, 理工学部, 助教 (70837476)
中屋 佑紀  北海道大学, 工学研究院, 助教 (60868735)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードセンサ / 酵素活性 / 薬剤耐性菌 / 簡易測定 / 水系感染症 / 微生物モニタリング技術 / 飲料水
研究開始時の研究の概要

革新的な3種の微生物モニタリング技術を開発する。これらを使ってスリランカとインドネシアの家庭で一般市民が飲料水中の微生物量を測定できる社会を実現する。日本の使用済み逆浸透膜を再利用し飲料水水質を向上する。これら研究を海外で行うことで、海外の共同研究者と強固な研究ネットワークを構築する。国内外の若手研究者と大学院生が現場で作業を共有し研究ネットワークを持続可能なものとする。

研究成果の概要

革新的な3種の微生物モニタリング技術を開発した。これらを使ってスリランカの水道水源となっている河川水の微生物量を測定した。これら研究を海外で行うことで、海外の共同研究者と強固な研究ネットワークを構築した。塩素消毒が微生物の不活化に有効であることを明らかにした。糞便汚染源が近くにあるか否かを簡便に判定する技術を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糞便汚染源が近くにあるか否かを簡便に判定する技術を開発した。この技術により、ヒト、モノ、カネがない途上国で簡単に水の衛生学的安全性を判定できるようになり、途上国の人々の疾病を減らし、平均寿命を押し上げることに貢献できる。
海外の共同研究者と強固な研究ネットワークを構築した。これにより今後多くの留学生を日本に受け入れることができ、インドネシアスリランカの水環境保全や上下水道処理技術の高度化に貢献できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Ruhuna(スリランカ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Ruhuna(スリランカ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A simple and rapid method for detecting fecal pollution in urban rivers by measuring the intrinsic β-D-glucuronidase activity of Escherichia coli2023

    • 著者名/発表者名
      Shayan Mohomed N.M.、Tanaka Yuna、Hirano Reiko、Nakaya Yuki、Satoh Hisashi
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 246 ページ: 120689-120689

    • DOI

      10.1016/j.watres.2023.120689

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Separate determination of arsenite and arsenate in groundwater samples by simple analytical methods2022

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Koji、Nakaya Yuki、Satoh Hisashi
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 22 号: 10 ページ: 7635-7642

    • DOI

      10.2166/ws.2022.331

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly sensitive and homogeneous detection of unamplified RNA based on the light scattering properties of gold nanoparticle probes2022

    • 著者名/発表者名
      Satoh Hisashi、Nakajima Meri、Hirano Reiko、Nakaya Yuki
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics: X

      巻: 12 ページ: 100249-100249

    • DOI

      10.1016/j.biosx.2022.100249

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Screening Antibiotic-Resistant <i>Escherichia coli</i> in Wastewater and River Water Using a Novel Simple Phenotypic Antibiotic-Susceptibility Testing Method2022

    • 著者名/発表者名
      Satoh Hisashi、Nagahashi Natsumi、Kikuchi Kai、Hirano Reiko
    • 雑誌名

      ACS ES&T Water

      巻: 2 号: 8 ページ: 1301-1308

    • DOI

      10.1021/acsestwater.1c00359

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of the simple analytical method for determination of arsenate(V) ion using fluorescence-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Hisashi Satoh, Reiko Hirano
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 148 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.2166/ws.2022.148

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple enumeration of Escherichia coli concentrations in river water samples by measuring β-d-glucuronidase activities in a microplate reader2021

    • 著者名/発表者名
      Satoh Hisashi、Katayose Yutaka、Hirano Reiko
    • 雑誌名

      Water Science and Technology

      巻: 83 号: 6 ページ: 1399-1406

    • DOI

      10.2166/wst.2021.072

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple assay for colorimetric quantification of unamplified bacterial 16S rRNA in activated sludge using gold nanoprobes2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Meri、Hirano Reiko、Okabe Satoshi、Satoh Hisashi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 263 ページ: 128331-128331

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128331

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下水中の細菌の16S rRNA検出用ペーパー分析チップの開発2020

    • 著者名/発表者名
      NAKAJIMA Meri、ISHIDA Akihiko、TOKESHI Manabu、SATOH Hisashi
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 69 号: 12 ページ: 715-722

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.69.715

    • NAID

      130008021457

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2020-12-05
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A simple method for detecting fecal pollution in rivers by measuring β-D-glucuronidase activity2023

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Satoh, Yuna Tanaka, Mohomed N. M. Shayan, Reiko Hirano, Yuki Nakaya
    • 学会等名
      2023 Conference on Water & Wastewater Management, with special focus on Developing Countries
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bacterial community structures and their regrowth in the urban rivers to which chlorinated reclaimed water is discharged from municipal wastewater treatment plants, 2023 Conference on Water & Wastewater Management2023

    • 著者名/発表者名
      Mohomed Shayan, Yuki Nakaya, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      2023 Conference on Water & Wastewater Management, with special focus on Developing Countries
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prevalence of Antibiotic Resistant Genes (ARG) in Urban Rivers2022

    • 著者名/発表者名
      Mohomed Niyaz Mohomed Shayan, Takeshiro Onodera, Ryuta Miyajima, Yuya Akazawa, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      International conference on water convention of the Singapore International Water Week (SIWW, 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規簡易微生物検出法による水道原水モニタリングの検討2022

    • 著者名/発表者名
      深田翔介,佐藤 久,平野麗子
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子プローブを用いた環境中の病原体の検出2022

    • 著者名/発表者名
      中島芽梨,平野麗子,中屋佑紀,佐藤 久
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光導波路分光装置を用いた高感度簡易核酸モニタリング法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      中島芽梨・中屋佑紀・佐藤久・平野麗子・高橋浩三
    • 学会等名
      第 58 回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a simple analytical method for determination of arsenate using FAM-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the simple analytical method for determination of Arsenate(V) using fluorescein-labeled DNA and cerium oxide nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsunaga, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      International Conference on the challenges in Environmental Science and Engineering (CESE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple assay for spectroscopic quantification of 16S rRNA of ammonia oxidizing bacteria using DNA-modified gold nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Meri Nakajima, Hisashi Satoh
    • 学会等名
      International Conference on the challenges in Environmental Science and Engineering (CESE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Legionella pneumophila と特異的に結合する新規DNAアプタマーの探索2021

    • 著者名/発表者名
      松永 光司、齋藤 慎吾、平野 麗子、佐藤 久
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 光導波路分光装置を用いた下水処理プロセスの微生物モニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      中島芽梨、平野麗子、高橋浩三、佐藤久
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規簡易大腸菌分析技術を用いた都市河川の糞便汚染源の解明2021

    • 著者名/発表者名
      宮島龍太、赤澤優弥、小野寺岳史郎、佐藤久
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 都市河川における病原遺伝子および薬剤耐性遺伝子の分布2021

    • 著者名/発表者名
      小野寺岳史郎、岩﨑隼、平野麗子、佐藤久
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 佐藤久研究グループWebsite

    • URL

      https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 北大 佐藤久研究グループ

    • URL

      https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2025-01-30  

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