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2023 年度 実績報告書

付着珪藻の生物皮膜形成メカニズムに基づく新規防汚性表面微細構造の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05812
研究機関旭川医科大学

研究代表者

室崎 喬之  旭川医科大学, 医学部, 助教 (40551693)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード防汚材料 / 高分子材料 / 表面微細構造 / 付着珪藻 / バイオフィルム
研究実績の概要

付着生物は有用な水産資源である一方で,人間活動において望まれない場所に付着する汚損生物としての側面も持っている。付着珪藻の形成する生物皮膜を抑制する為に使用される防汚塗料はその毒性が懸念されており,低環境負荷型の防汚技術が望まれている。本研究ではこれまで,付着基質の物理化学的性質と付着珪藻の生物皮膜形成との関係に着目し,付着珪藻の生物皮膜形成メカニズムの理解に基づく防汚技術開発に取り組んできた。
まず初めに,室内環境における安定的な付着珪藻培養系の確立及び,付着実験に用いる付着珪藻種の選定を試みた。その結果,Navicula種は付着力・増殖速度・運動能が他の種類と比較し高い事が分かった為,Navicula種をモデル付着生物として採用し付着実験を行った。
自己組織化単分子膜により,付着基質表面に各種表面官能基を修飾し,それらの表面にて付着珪藻の付着及び増殖について調べた。その結果,OH 基修飾表面では他の官能基修飾表面と比較し群体が形成されにくく,また群体の一部が剥離する様子も観察された。
次に,熱プレスによりサイズの異なるマイクロディンプル構造を有する基板を作製し,付着基質の表面微細形状が付着珪藻の付着及び増殖に対して与える影響について調べた。その結果,マイクロディンプルのサイズによって珪藻の表面被覆の形態は異なり,付着珪藻の増殖に影響を与える事が示唆された。
最終年度では,蛍光試薬として二酢酸フルオレセイン(FDA)を使用した付着珪藻の群体形状の蛍光顕微鏡観察を行った。表面形状によって,付着珪藻が作るクラスターのサイズに変化が生じ,結果的に増殖速度に違いが出ている事が実験結果から示唆された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 性状の異なる表面における付着生物の付着基質選択性2024

    • 著者名/発表者名
      室﨑喬之
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 61(4) ページ: 213-219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 付着生物の付着基質選択性を利用した低環境負荷型の新規防汚材料開発について2024

    • 著者名/発表者名
      室﨑喬之
    • 雑誌名

      MATERIAL STAGE

      巻: 24(2) ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] The settlement behaviors of sessile organisms on the surfaces with patterned functional groups2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Murosaki, Jumpei Watanabe, Yuji Hirai, Yasuyuki Nogata
    • 学会等名
      The 40th International Conference of Photopolymer Science and Technology(ICPST-40)
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なるSAM基板上におけるフジツボ幼生の探索挙動解析2023

    • 著者名/発表者名
      浅野祥大, 室﨑喬之, 野方靖行, 下村政嗣, 平井悠司
    • 学会等名
      2023年度北海道高分子若手研究会
  • [学会発表] Analysis of barnacle larval exploration behaviors on substrates modified with different surface functional groups2023

    • 著者名/発表者名
      Shota Asano, Takayuki Murosaki, Yasuyuki Nogata, Masatsugu Shimomura, Yuji Hirai
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2023 (KJF-ICOMEP 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なる表面官能基を修飾させた基板上でのフジツボ幼生の接着挙動解析2023

    • 著者名/発表者名
      浅野祥大, 室﨑喬之, 野方靖行, 下村政嗣, 平井悠司
    • 学会等名
      第72回高分子討論会

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公開日: 2024-12-25  

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