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細胞表層設計に基づいた希土類金属の高度分離のための新規吸着剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26630394
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関九州大学

研究代表者

後藤 雅宏  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10211921)

研究分担者 久保田 富生子  九州大学, 工学研究院, 助教 (60294899)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード吸着分離 / 希土類分離 / レアメタル / リサイクル / バイオソープション / イオン交換 / 吸着剤 / 生物吸着 / 希土類 / バイオ吸着 / 吸着樹脂 / 金属分離 / 金属吸着 / 吸着材 / 細胞吸着 / 希土類金属 / レアメタルリサイクル
研究成果の概要

先端材料に不可欠な希土類金属は安定な供給が難しいため、高効率な分離回収法の確立が急務とされている。近年では、環境負荷が小さい微生物を、金属イオンの吸着剤として用いる生物学的分離法が注目されている。我々はこれまでに、大腸菌が希土類金属を吸着することを報告したが、そのままの大腸菌では、吸着剤としての性能が乏しかった。そこで、大腸菌の表層に、希土類親和性の高いジグリコールアミド酸骨格を導入し、希土類金属へ高い選択性と吸着能を付与することを試みた 。その結果、希土類金属の分離性能が大幅に向上し、吸着能力も2倍以上に向上した。大腸菌の表層改変が、高効率のバイオ吸着材の開発に、有効性であることを検証した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Biocatalytic Formation of Gold Nanoparticles Decorated with Functional Proteins inside Recombinant <i>Escherichia coli</i> Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosomomi, T. Niide, R. Wakabayashi, M. Goto, N. Kamiya
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 号: 3 ページ: 295-300

    • DOI

      10.2116/analsci.32.295

    • NAID

      130005131633

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 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
  • [雑誌論文] Mutual Separation of Indium, Gallium, and Zinc with the Amic Acid-type Extractant D2EHAG Containing Glycine and Amide Moieties2016

    • 著者名/発表者名
      Yuzo BABA, Fukiko KUBOTA, Noriho KAMIYA and Masahiro GOTO
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 23 ページ: 9-18

    • NAID

      130005152880

    • 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
  • [雑誌論文] Separation of cobalt (II) from manganese (II) using a polymer inclusion membrane with N‐[N, N‐di (2‐ethylhexyl) aminocarbonylmethyl] glycine (D2EHAG) as the extractant/carrier2016

    • 著者名/発表者名
      Yuzo BABA, Fukiko KUBOTA, Masahiro GOTO, Robert W. CATTRALL, Spas D. KOLEV
    • 雑誌名

      J. Chem. Technol Biotechnol

      巻: 91 号: 5 ページ: 1320-1326

    • DOI

      10.1002/jctb.4725

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of novel extractants with amino acid structure for efficient separation of nickel and cobalt from manganese ions2014

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 53 号: 2 ページ: 812-818

    • DOI

      10.1021/ie403524a

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of cellulose acetate to the selective adsorption and recovery of Au(III)2014

    • 著者名/発表者名
      Jian Yang, Fukiko Kubota, Yuzo Baba, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 111 ページ: 768-774

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.05.003

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chemical modification of E. Coli and its application to the biosorption of metal ions2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosomomi, F. Kubota, R. Wakabayashi, N. Kamiya, M. Goto
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      韓国済州島
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of E-coli cell surface for preparing a metal ion adsorbent2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosomomi, F. Kubota, R. Wakabayashi, N. Kamiya, M. Goto
    • 学会等名
      2015 Taiwan/Korea/Japan Joint Meeting on Chemical Engineering
    • 発表場所
      台湾高雄
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属イオン吸着分離のための大腸菌表層の修飾2015

    • 著者名/発表者名
      細樅侑貴穂,若林里衣,久保田富生子,神谷典穂,後藤雅宏
    • 学会等名
      第31回日本イオン交換研究発表会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biosorption of rare earth elements by chemically modified E. coli2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosomomi, F. Kubota, N. Kamiya, M. Goto
    • 学会等名
      The 21st Symposium of Young Asian Biochemical Engineer’s Community East Asia
    • 発表場所
      韓国慶州コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規アミド酸型抽出剤の開発とレアメタルリサイクルへの利用2015

    • 著者名/発表者名
      久保田富生子・吉田 航・引野幸枝・馬場雄三・後藤雅宏
    • 学会等名
      第47回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌を用いた機能性タンパク質修飾金ナノ粒子の新規調製法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      細樅侑貴穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会九州支部大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌内での金ナノ粒子の合成とその表面修飾による高機能化2015

    • 著者名/発表者名
      細樅侑貴穂、二井手哲平、久保田富生子、後藤雅宏、神谷典穂
    • 学会等名
      化学工学会 第80年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] orption properties of rare earth elements on chemically modified E. coli2014

    • 著者名/発表者名
      Yukiho Hosomomi, Rie Wakabayashi, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 学会等名
      6th International Conference of Ion Exchange
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子工学的手法を用いた大腸菌表面設計による希土類金属の新規バイオ吸着剤の開発2014

    • 著者名/発表者名
      細樅侑貴穂, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオマテリアルを用いた金属イオンの固定化2014

    • 著者名/発表者名
      細樅侑貴穂, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • 学会等名
      第25回 九州地区若手ケミカルエンジニアリング討論会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Ionic Liquid-Based Extraction and the Application to Liquid Membrane Separation of Rare Earth Metals2016

    • 著者名/発表者名
      Fukiko KUBOTA, JianYANG, Masahiro GOTO
    • 総ページ数
      328
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 分離技術のシーズとライセンス技術の実用化2014

    • 著者名/発表者名
      後藤雅宏、馬場雄三
    • 総ページ数
      268
    • 出版者
      分離技術会
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 貴金属及びレニウム抽出剤2014

    • 発明者名
      後藤雅宏、久保田富生子、馬場雄三
    • 権利者名
      後藤雅宏、久保田富生子、馬場雄三
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-04-06
    • 取得年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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