| 研究課題/領域番号 |
21241022
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
野村 俊之 大阪府立大学, 大阪府立大学, 工学研究科 (00285305)
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| 研究分担者 |
杉岡 健一 東北大学, 工学研究科, 助教 (80438233)
徳本 勇人 大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (70405348)
木下 卓也 大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (90453141)
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| キーワード | バイオフィルム / 相互作用 / 付着力 / 帯電性 / 疎水性 / 磁性粒子 |
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| 研究概要 |
本研究では、流れ場における微生物のバイオフィルム形成機構を解明し、それが原因となる微生物劣化や微生物汚染の防止技術を開発することを目的とする。平成22年度の研究では、主に以下の結論を得た。1. 平行平板流れ場において性質の異なる3種類の菌体を用いてガラス表面への付着力の評価を試みた。その結果、菌体の表面物性の実測値よりDLVO理論を用いて推算した菌体のガラス表面への付着力と付着菌体を脱離するのに必要な抗力との間には良好な相関関係があることが分かった。また、細胞外ポリマー(EPS)、運動性、鞭毛が付着力に影響を与えること、付着菌体を1日間静置するとEPSを分泌されて付着力が増加することが分かった。2. DNA分解酵素を吸着させた金/磁性複合ナノ粒子を用いてバイオフィルムの分解実験を行った。その結果、DNA分解酵素を吸着させた金/磁性複合ナノ粒子をバイオフィルム上に磁力を利用して補足することにより、バイオフィルムの一部が分解されることが分かった。3. 微生物のモデルとしてマイクロカプセルを用い、壁面に付着したカプセルの付着力を評価した。その結果、付着力は膜厚に依存することが分かった。4. 壁近傍での単一粒子および非粘性気泡周りの流れ場およびそれらに働く流体力について直接数値計算法により明らかにした。その結果、粒子レイノルズ数が50程度以下では壁から離れる方向に力が働くが、粒子レイノルズ数が50程度以上であれば、粒子の場合には壁から離れる方向に力が働き、非粘性気泡では、壁に近づく方向に力が働く。しかし、極めて壁に接近させると、壁から離れる方向に力が働くことが分かった。5. 酵素固定化磁性担体として、酵素の吸着を簡便にするため金/磁性複合ナノ粒子の開発を行った。その結果、200nm程度の磁性粒子に20nmの金が多数担持された複合粒子の開発に成功した。
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