| 研究課題/領域番号 |
19K22347
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小川 雄一 京都大学, 農学研究科, 准教授 (20373285)
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| 研究分担者 |
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 教授 (70218642)
菊池 正二郎 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (70381960)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| キーワード | 微生物 / 細胞 / フルオロカーボン / 近接センサアレイ / 増殖能 |
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| 研究実績の概要 |
“細菌”は我々の暮らしや生命活動に密接に関わっている原核生物であり，農学的には生態系を支えるミクロな生物としての側面やバイオマスでのエネルギー生産，発酵食品の製造，我々の体内でも共生関係によって体内バランスを整えることに貢献している極めて重要な生物である。細菌分析技術は目覚ましい進歩を遂げ，PCRやMALDIなどを用いて細菌の同定を迅速に行える技術が誕生している。これらの技術は，基礎科学や医療分野，環境計測などでも活躍できる強力なツールであるが，この前処理となる細菌培養は寒天培地に播種するといった極めてローテクな方法に依存している。ポストハーベスト分野においても，細菌の迅速な検出は農産物のロス低減や食品加工現場での安全面のチェック，食の安全安心に貢献できる重要な技術であるが，菌の同定が必要な場面では，やはり培養に時間を要する。そのため，培養時間を短縮することができると，様々な場面で利用することが可能となる。そこで我々は，フルオロカーボン（FC）を用いた迅速培養法のメカニズム解明を試みることとした。大腸菌，BCG，酵母を用いたフルオロカーボンの効果の解析を行うだけでなく，浮遊系培養細胞を用いることで，脊椎動物細胞の増殖に対するフルオロカーボンの効果を解析する実験系についても検討を行っている。また，評価方法においても検討を進め，従来の濁度を用いた増殖能評価だけでなく，近接型のセンサアレイを用いたリアルタイムモニタリングの評価系も構築し，FCと培地との界面からの距離と増殖能の関係性についても評価できる状況となっている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
まず，共同研究を実施する３機関での情報共有を行うことから実施し，それぞれの機関で対象とする微生物を用いた実験系を構築することができた。これにより今後，条件を変えた様々な実験が行える環境を作ることができた。また，京都大学ではFCと培地の境界面での誘電率の空間的な分布を捉えることが出来るセンサを用いた測定系の構築に成功し，界面からの距離と増殖カーブに関係性があることを見出した。
さらに，研究で得た知見から，特許性のあるアイデアを生み出し，現在特許出願の準備を進めている状況にある。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる2020年度は，現在進めている大腸やBCG，酵母，細胞におけるデータを収集し，一部遺伝子解析などを実施する予定である。さらに可能であれば使用前後のFCの化学分析を外部に依頼し，FCが代謝成分等の吸着を行っていないかどうかを探索する。また，FCに関しても様々な種類があるため，増殖能に影響を与える溶剤についても調査し，メカニズムの解明を進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナの影響で出張等がキャンセルとなったため。
次年度はこの分を試薬等の消耗品に回し，研究を加速する予定である。
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