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環境汚染修復のための新規微生物の迅速機能解析技術の開発(平成 16年度)
Development of the rapid analysis method of the function of new effective microbes for restoration of environmental pollution

予算区分
BY 環境-委託請負
研究課題コード
0408BY387
開始/終了年度
2004~2008年
キーワード(日本語)
微生物,細胞,機能,マイクロリアクター,マイクロセンサー
キーワード(英語)
MICROBE,CELL,FUNCTION,MICROREACTOR,MICROSENSOR

研究概要

微生物の多様な機能(有害物質分解等)を環境浄化に活用することを目的とし、微生物細胞を操作、培養、維持可能なマイクロリアクターや、細胞の呼吸活性や基質利用特性などを測定するマイクロセンサー等を同一チップ上に集積し、マイクロデバイス化した細胞機能解析システムを開発することで、これまで困難であった微生物の迅速・並列・網羅的な機能解析が可能な革新的な技術を確立することを目標とする。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

初年度は、微生物としてシアノバクテリアや緑藻類を対象とし、細胞の活性・機能を測定するマイクロデバイス技術の研究開発として、マイクロセンサーの要素技術や、単一細胞の操作、培養、維持可能なマイクロリアクターの構成要素であるマイクロ流路、マイクロウェル等の作製のための要素技術を研究開発する。2年度は、シアノバクテリア、緑藻類を対象とした細胞の光合成活性、呼吸活性が測定可能なマイクロデバイスを開発する。3年度は、微生物として通常のバクテリアの細胞活性が測定可能な高感度センサー技術の要素技術について確立するとともに、バクテリアの単一細胞操作のためのマイクロ流路、マイクロセルソータ等の要素技術の研究開発を実施する。4年度は、引き続き高感度センサー等の要素技術の研究開発を継続するとともに、これまでの確立した要素技術を集積するための技術開発を実施する。最終年度においては、マイクロデバイス化した細胞機能解析システムを開発し、実際に環境微生物を対象とした微生物機能の解析・評価を行う。

今年度の研究概要

微生物としてシアノバクテリア(藍藻類)や緑藻類を対象とし、細胞の活性・機能を測定するマイクロデバイス技術を開発するためのマイクロセンサーの要素技術、および単一細胞操作のための要素技術を研究開発する。マイクロセンサーの要素技術としては、マイクロウェル中の細胞活性の計測のための微小電極の開発を行う。微小電極は溶存酸素濃度等を対象とし、主にシアノバクテリア(藍藻類)や緑藻類の光合成活性や呼吸活性について測定を実施する。また、単一細胞操作のための要素技術として、マイクロ流路、マイクロウェルの試作に関わるマイクロファブリケーション技術について検討するとともに、マイクロ流路を通してマイクロウェル中の細胞に連続的に培地溶液を供給できるシステムを試作する。

備考

共同研究機関および担当者:東北大学大学院環境科学研究科 末永智一教授,珠玖仁助助教授,京都大学生態学研究センター 川端善一朗教授

課題代表者

板山 朋聡

担当者

  • 稲森 悠平
  • 水落 元之地域環境研究センター
  • 岩見 徳雄
  • 久米 博