| 研究課題/領域番号 |
21K18911
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
富永 依里子 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (40634936)
|
|---|
| 研究分担者 |
岡村 好子 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (80405513)
阪口 利文 県立広島大学, 生命環境学部, 教授 (10272999)
鈴木 道生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (10647655)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 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)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
|
|---|
| キーワード | バイオミネラリゼーション / 細菌 / 化合物半導体 / 結晶成長 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、細菌の呼吸鎖 (電子伝達系) における金属イオンの酸化還元反応を活用し、常温常圧で化合物半導体の結晶形成を実現するためのメカニズム解明を目的とする。結晶工学を専門とする研究代表者と、生物工学、応用微生物学、生物無機化学をそれぞれ専門とする研究分担者3名の計4名体制で、代表者と分担者が世界に先駆けて獲得してきた細菌を利用して本研究を遂行する。細菌と、その細菌体最表面にある有機分子の特定、それを介した重金属の排出機構と常温常圧・水溶液中での結晶化の過程を明らかにする。これにより細菌が行う電子・イオンの授受による結晶形成を制御可能とすることに挑戦する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、細菌の呼吸鎖 (電子伝達系) における金属イオンの酸化還元反応を活用し、常温常圧で化合物半導体の結晶成長技術を実現するためのメカニズムの解明を目的とした。様々な細菌をはじめとする生物が形成した種々の硫化物半導体やセレン系化合物、As含有合成物の結晶学的特性を測定し、それらの生物がどのように結晶やアモルファスを合成しているか考察した。As含有合成物に対しては、細菌によるIn, Ga, Asの回収率を算出した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果によって、細菌のような生物がPbやAs, Seといった各種有害物質を回収することが確認できた。また、これらの元素で構成された合成物が結晶になっていたり、バンドギャップを有して半導体特性を発現したりすることも明らかになった。この現象を用いることで、様々な環境から安全かつ低コストで細菌を用いて希少金属や半導体構成元素を回収できる可能性がある。今後は、こうした合成反応に対する細菌の作用をより詳しく調べ、高品質結晶の形成にフィードバックする必要がある。
|
