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2016 年度 実績報告書

極小空間のデザインで実現する未培養微生物獲得手法の革新

研究課題

研究課題/領域番号 26709063
研究機関広島大学

研究代表者

青井 議輝  広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (40386636)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノファブリケーション / 分離培養 / ゲルマイクロドロップレット / エマルジョン
研究実績の概要

本研究の目的は革新的な培養手法を開発することである。具体的にはナノファブリケーション技術を活用して「環境中に設置するだけで自動的に微生物を分離培養可能」な微生物分離培養デバイスの開発、およびW/Oエマルジョンを活用し、極小容器中(油相中)で微生物を培養するという新しいコンセプトに基づいた分離培養方法の開発である。

①微生物を捕まえる罠:本研究で開発および効果を実証するデバイスにより環境サンプルから複数の種類の微生物が自動的に分離可能なものである。そして本研究ではそのコンセプトを実証することを目的としている。前年度は環境サンプルに適用し微生物が分離できるかどうかを検証したところ、実際に環境微生物が本デバイスで分離可能なことを確認した。今年度は確立した手法をさらに発展させて、同手法を用いて環境サンプルから数10株獲得し16sRNA遺伝子配列を決定した。さらに、従来法で得られる菌株、次世代シーケンスデータとの比較解析を行った。結果、従来法とは大きく異なる種類の微生物が獲得されることが判明した。

②ピコリットル培養:前年度までに微小ゲル粒子の様々な作成方法を確立し、さらに油相中で凝集する場合と分散する場合の両条件下で環境微生物を培養することに成功している。今年度は、両条件下を用いて環境微生物を網羅的に獲得しさらに、従来法を対照系に加えて、得られる微生物を比較解析した。結果、多種多様な微生物が獲得され、さらにそれぞれの条件下で異なる微生物が得られることが判明した。

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

本研究全体の目標は、「微生物を捕まえる罠」、および「ピコリットル培養」という新しいコンセプトを創成することである。今年度は両手法を大規模な環境微生物の分離に適用するなどほぼ計画通り順調に進んでいるため上記の通りに評価した。

今後の研究の推進方策

研究の全体計画は以下の内容(項目)から構成されている。①微生物を捕まえる罠:1)デバイスおよび手法の確立、2)モデル微生物を用いた各種検討、3)環境微生物を用いた分離培養の実証および分離株の獲得、従来法との比較評価。②ピコリットル培養:1)手法の確立、2)モデル微生物を用いた各種検討および環境微生物を用いた基礎的検討。そのうちほぼ全項目について着手し(一部はすでに終了)したが、環境微生物の分離について、手法としての検証、そしてそれに基づいた改良や異なる環境サンプルへの適用については時間がかるためH29年度で引き続き検討する。

次年度使用額が生じた理由

当該年度での使用額自体は当初の計画通りだが、前年度からの繰り越した金額がほぼそのまま次年度使用額となっている。結果的に分析数を大幅に増加させる必要性がなかったと判断したためである。

次年度使用額の使用計画

次年度以降の消耗品(分析数を当初の計画より増加する)、および人件費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Northeastern University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Northeastern University
  • [雑誌論文] 培養できない微生物とは?どうしたら培養できるのか?培養手法の革新2016

    • 著者名/発表者名
      青井議輝
    • 雑誌名

      環境バイオテクノロジー学会誌

      巻: 16 ページ: 59-64

    • 査読あり
  • [学会発表] 微生物を自動的に“捕え”て“分離”する革新的分離培養手法2016

    • 著者名/発表者名
      植田雄人, Dawoon Jung, Nil Tandogan, Edger D Goluch , 金田一智規, 大橋晶良, 青井議輝
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第31回大会
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2016-10-22 – 2016-10-26
  • [学会発表] 分離培養手法の革新-難培養性微生物の正体と可能性2016

    • 著者名/発表者名
      青井議輝
    • 学会等名
      第28回微生物シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Letting microorganisms escape from loneliness and grow2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiteru Aoi, Yuki Takagi, Tomonori Kindaichi, Akiyoshi Ohashi
    • 学会等名
      16th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] An innovative cultivation method that enable isolating pure culture automatically2016

    • 著者名/発表者名
      5.Yuto Ueda, Nil Tandogan, Edgar Goluch, Tomonori Kindaichi, Akiyoshi Ohashi1, Yoshiteru Aoi
    • 学会等名
      16th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] 培養できない微生物の正体と培養手法の革新2016

    • 著者名/発表者名
      青井議輝
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2016
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-14
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27   更新日: 2022-06-09  

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