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マイクロ流体デバイスを用いたバイオフィルムモデルの作成とバイオレメディエーション

研究課題

研究課題/領域番号 24560956
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関宇都宮大学

研究代表者

加藤 紀弘  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00261818)

研究分担者 松永 行子 (津田 行子 / 松永 行子(津田行子))  東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (00533663)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード細胞間情報伝達機構 / バイオフィルム / マイクロ流体デバイス / マイクロカプセル / クオラムセンシング / クオラムクエンチング / ヒドロゲル / 高分子カプセル / バイオフォルム / ミクロスフェア / マイクロ流路デバイス
研究成果の概要

マイクロ流体デバイスを用いて作製した高分子カプセルの内部に、モデルバイオフィルムを作成した。緑膿菌のバイオフィルム形成は、シグナル分子を介した細胞間情報伝達機構であるクオラムセンシング(QS)により制御されている。シグナル分子加水分解酵素の生産菌とQS菌をカプセル内部で共培養することで、QS機構が効果的に抑制されることを示した。
シグナル分子の加水分解酵素をカプセル内部に封入することで、緑膿菌のバイオフィルム形成を効果的に抑制可能となることを実証した。マイクロカプセルを培養容器として利用し、環境修復に利用可能なモデルバイオフィルム、QS機構抑制によるバイオフィルム形成阻害技術を開発した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Enzymatic Quorum Quenching Using Complex Microbial System in Polymer Microcapsules Fabricated by Microfluidic Device2014

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Takahashi, Eri Nasuno, Yukiko Tsuda Matsunaga, Norihiro Kato
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 39 号: 4 ページ: 401-405

    • DOI

      10.14723/tmrsj.39.401

    • NAID

      130005004367

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quick detection of cell-to-cell communication in gram-negative bacteria by color change of polymer matrix entrapping reporter bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Nasuno, Chigusa Okano, Ken-ichi Iimura, Tomohiro Morohoshi, Tsukasa Ikeda, Norihiro Kato
    • 雑誌名

      Materials Research Innovations

      巻: 18 号: sup4 ページ: S4-879-S4-883

    • DOI

      10.1179/1432891714z.000000000795

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrolysis of signal molecules for bacterial cell-cell communication using encapsulated quorum quenching bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      Rei Kawakami, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Tomohiro Morohoshi, Tsukasa Ikeda, Norihiro Kato
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Suppressive effect of immobilized hydrolase for the quorum sensing signal using polymer fibers fabricated by microfluidic device2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Tsunematsu, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Norihiro Kato
    • 学会等名
      2nd International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (IUMRS-ICYRAM 2014)
    • 発表場所
      海南(中華人民共和国)
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Suppression of bacterial cell-cell communication in microcapsules prepared by co-axial microfluidic device2014

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Takahashi, Eri Nasuno, Yukiko Tsuda Matsunaga, Norihiro Kato
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA2014)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Inhibitory control of quorum sensing due to enzymatic degradation of autoinducers by encapsulated bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      Rei Kawakami, Eri Nasuno, Naoyuki Takahashi, Ken-ichi Iimura, Tomohiro Morohoshi, Tsukasa Ikeda, Norihiro Kato
    • 学会等名
      XIV International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology, International Union of Microbiological Societies (IUMS2014)
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Suppression of bacterial cell-cell communication using cyclodextrin-immobilized microgel particles prepared by microfluidic device2013

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Takahashi, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Tomohiro Morohoshi, Tsukasa Ikeda, Norihiro Kato
    • 学会等名
      The 7th Asian Cyclodextrin Symposium (ACC2013)
    • 発表場所
      チュラロンコン大学(バンコク,タイ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流路デバイスで作成した高分子カプセルを反応場とするQuorum Quenching2013

    • 著者名/発表者名
      高橋尚之、奈須野恵理、加藤紀弘
    • 学会等名
      2013年度 バイオフィルムと複合微生物系研究会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮、栃木)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流路デバイスを用いて調製したマイクロカプセル内部におけるクオラムセンシングシグナルの不活化2013

    • 著者名/発表者名
      高橋尚之、奈須野恵理、松永行子、加藤紀弘
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      波止場会館(横浜、神奈川)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] アテロコラーゲンフィブリルゲルの熱誘導収縮2012

    • 著者名/発表者名
      高橋尚之、梅村拓登、中田貴久、奈須野恵理、飯村兼一、加藤紀弘
    • 学会等名
      第22回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Rapid deswelling of thermo-responsive collagen hydrogel containing microfibrils2012

    • 著者名/発表者名
      Takuto Umemura, Takahisa Nakada, Naoyuki Takahashi, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Norihiro Kato
    • 学会等名
      GelSympo2012
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Serratia marcescens のクォーラムセンシングレセプターSpnRとシグナル分子のバイオアフィニティ解析2012

    • 著者名/発表者名
      奈須野恵理、新井麻梨奈、諸星知広、池田宰、加藤紀弘
    • 学会等名
      2012年度バイオフィルムと複合系研究会
    • 発表場所
      茨城県かすみがうら市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Properties of thermo-responsive hydrogel prepared by microfibrillar collagen2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Takahashi, Takuto Umemura, Takahisa Nakada, Eri Nasuno, Ken-ichi Iimura, Tomohiro Morohoshi, Tsukasa Ikeda, Norihiro Kato
    • 学会等名
      9th SPSJ netrnational Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 束状構造を有するゲルファイバー集合体の製造方法2013

    • 発明者名
      松永行子、高橋悠太、加藤紀弘
    • 権利者名
      東京大学、宇都宮大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-038720
    • 出願年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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