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微生物の代謝反応が誘導する金属の腐食機構を応用した発電システムの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420771
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 材料加工・組織制御工学
研究機関秋田大学

研究代表者

宮野 泰征  秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60466589)

連携研究者 野村 暢彦  筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (60292520)
木内 正人  産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 主任研究員 (50356862)
稲葉 知大  産業技術研究所, 管理研究部門, 研究員 (90760439)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード微生物腐食 / アノード / カソード / マクロセル / 電位 / 共焦点顕微鏡レーザー顕微鏡 / COCRM / バイオフィルム / 共焦点レーザー顕微鏡 / ミクロセル / 自然電位 / オキシターゼ
研究成果の概要

文献等で報告される微生物腐食機構モデルを参考に、アノードとカソードを独立・機能的に編成したマクロセル構造を有する新規の実験系として設計・再現し、腐食反応を促進する条件、すなわち電極反応向上の可能性を検討した。
最初に、電位、化学物質などの非生物系的要因に着目し、微生物腐食機構を効率的に再現するための検討を行った。次に、電極反応に寄与する生化学的機能を持つ微生物を選定し、微生物の活動レベルと電極反応の相関について検討し、電極反応の向上に寄与する培養条件を導出した。電極反応の効率的再現下における、微生物の代謝挙動(反応物質の生成/消費)、バイオフィルム構造を詳細に解析した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 金属腐食とバイオフィルム2015

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 雑誌名

      化学療法の領域

      巻: 31 ページ: 2220-2228

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金属/微生物その場同時観察技術を利用した微生物腐食の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、稲葉知大、野村暢彦
    • 雑誌名

      材料と環境

      巻: 64 ページ: 492-496

    • NAID

      130005157091

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属/微生物その場同時CSLM観察によるバイオフィルム生成2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      2016年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of metallurgical factor for MIC (Microbiologically Influenced Corrosion) of stainless steel welds using a newly developed in-situ simultaneous Metal/Microbial observation technique2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano, Tomohiro Inaba, Hiroki Watanabe,Tatunori Kiyokawa, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      10th International Conference on Trends in Welding Research
    • 発表場所
      一ツ橋講堂、東京
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微細な元素濃度パターンを有するステンレス鋼表面を対象とした微生物付着挙動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、渡辺宏紀、清川達則、継田唯俊、佐藤雄二、塚本雅裕、野村暢彦
    • 学会等名
      材料と環境2016春季全国大会
    • 発表場所
      筑波国際会議場、茨城
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反射顕微鏡法による微生物腐食とバイオフィルムの新規観察手法2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺宏紀 、稲葉知大、尾花望、宮野泰征、野村暢彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第171回秋季講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学、東京
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属表面の微生物付着挙動解明にむけたその場観察技術とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、稲葉知大、渡辺宏紀、清川達則、野村暢彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反射顕微鏡法を用いた微生物腐食の新規観察手法の確立2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺宏紀、稲葉知大、遠矢正城、茂木亮介、豊福雅典、宮野泰征、野村暢彦
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2015年度大会
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微生物腐食を誘導する金属学的因子の影響解明と微生物腐食発生プロセスの可視化に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、稲葉知大、野村暢彦
    • 学会等名
      材料と環境2015春季全国大会
    • 発表場所
      東京電機大学、東京
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属微細組織と微生物付着の相互作用の可視化に関する検討~微生物腐食を誘導する金属学的因子の影響解明に向けて~2015

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、稲葉知大、野村暢彦
    • 学会等名
      公益社団法人 日本農芸学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 共焦点反射顕微鏡法を応用したステンレス鋼溶接部の微生物腐食研究~微生物腐食を誘導する金属学的因子の影響解明と微生物腐食発生プロセスの可視化に向けて~2014

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      1.一般社団法人日本溶接学会 第217回溶接冶金研究委員会
    • 発表場所
      東京体育館 第二会議室
    • 年月日
      2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 共焦点反射顕微鏡法を利用したステンレス鋼溶接部における微生物付着挙動観察2014

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、稲葉知大、篠田修和、野村暢彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第168回秋期全国大会シンポジウム (一般社団法人 日本鉄鋼協会)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノレイヤー製膜プロセスを応用した金属の新規抗菌性評価2014

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、古川壮一、森永康、本城国明、木内正人
    • 学会等名
      4.日本鉄鋼協会第168回秋期全国大会討論会 (一般社団法人 日本鉄鋼協会)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The Use of Continuous-Optimizing Confocal Reflection Microscopy (COCRM) for Studying Interactions of Bacterial Attachment with Stainless Steel Welds2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano, Tomohiro Inaba, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      17th International Congress on Marine Corrosion and Fouling (ICMCF2014)
    • 発表場所
      シンガポール大学
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノレイヤー製膜プロセスを応用した金属の新規抗菌評価法に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征, 古川壮一, 森永康, 太田瑛美, 栁原希枝子, 本城国明, 木内正人
    • 学会等名
      材料と環境2014 春期全国大会 (公益社団法人 腐食防食学会)
    • 発表場所
      学術総合センター
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノレイヤー製膜プロセスを応用した金属の新規抗菌評価法に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征, 古川壮一, 森永康, 太田瑛美, 栁原希枝子, 本城国明, 木内正人
    • 学会等名
      材料と環境2014
    • 発表場所
      一橋講堂:学術総合センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] THE USE OF CONTINUOUS-OPTIMIZING CONFOCAL REFLECTION MICROSCOPY (COCRM) FOR STUDYING INTERACTIONS OF BACTERIAL ATTACHMENT WITH STAINLESS STEEL WELDS2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano, Tomohiro Inaba, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      The17th International Congress on Marine Corrosion and Fouling (ICMCF)
    • 発表場所
      The Stephen Riady Centre at the National University of Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Siウェハーに薄層した微量抗菌性金属と微生物の相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征, 本城国明, 稲葉和大, 野村暢彦, 古川壮一, 木内正人
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] New Bioassay to Evaluate the Minimum Antibacterial Mass of Metallic Copper Using Cu Thin Coating2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano, Kuniaki Honjo, Osamu Kamiya, MasatoTakahashi, Masato Kiuchi
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Materials Engineering for Resources
    • 発表場所
      Akita View Hotel
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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