| 研究課題/領域番号 |
21K20350
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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 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
Lama Hisay 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 客員共同研究員 (60906147)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021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 | Active Matter / Optical Tweezer / Bacteria / Non-equilibrium |
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| 研究開始時の研究の概要 |
First, I plan to design the experimental setup to investigate the variation in elastic property of a cell membrane and decipher the explicit role of active forces on them.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、生物系のアクティブマター、特にバクテリアを対象として、その性質が数密度に如何に依存し、環境の急激な変化などの外的擾乱に応答するかを研究した。位相差顕微鏡法と光ピンセット技術を組み合わせ、擾乱下のバクテリア集団挙動を特徴づけた。さらに、微小流体デバイス実験により、数密度上昇によってバクテリア集団が運動を停止した「ガラス相」に転移することを見出した。本転移は、回転運動が停止したのち、並進運動も含めた完全な停止が起こるという、二段階で生じることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した、微小流体デバイスと光ピンセットを組み合わせたモデル実験系は、バクテリアをはじめとする生物系アクティブマターの構造と性質を調べる研究に広く用いることができる。特に、局所的な相互作用や構造が、バクテリアの成長や運動、バイオフィルム形成に如何に関わるかを調べる研究に有用である。また、本研究により、高密度バクテリア集団のガラス状態という新しい物質相を発見できた。バクテリアに関して得た本研究の知見や実験技術は、バクテリア運動状態の理解に資するだけでなく、将来的には、バクテリアの定着を阻害することによる抗菌手法開発や、それに基づく感染対策に貢献する可能性もある。
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