Approach to new material development based on underwater adhesive substance analysis of marine organisms

基于海洋生物水下粘附物质分析的新材料开发途径

• 批准号: 21H04741
• 负责人: 野方 靖行
• 金额: $ 26.54万
• 依托单位: Central Research Institute of Electric Power Industry
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04741/
• 关键词: 付着生物; 水中接着; フジツボ; コケムシ; 生物模倣材料; 幼生

本研究は海洋生物が実現している水中接着に着目し、生物が産する水中接着物質の詳細解析により水中接着メカニズムを解明し、水中接着模倣や付着防止などへの新たな応用の道を拓くことを目的としている。当該年度は、昨年度に引き続き、解析用の試料の収集とともに飼育した付着生物幼生を用いた付着実験や観察を実施した。1）水中接着様式解析：昨年に引き続き、フジツボ等の水中接着物質発現解析に向けて、アカフジツボ、タテジマフジツボおよびフサコケムシ幼生を付着前から付着変態直後まで発達段階毎に固定し、RNA抽出を行った。2）水中接着物質の物性解析：昨年に引き続き、アカフジツボキプリス幼生の分泌されたセメントタンパク質の回収を継続した。また、照明の位置やカメラの設定を調整することでキプリス幼生の探索行動を長時間撮影することが可能となり、撮影した動画を解析した結果、付着率の高い表面と付着率の低い表面では探索行動に差が生じていた。今後は着生に至るまでの行動を詳細に撮影、解析することで、表面の極性の違いと付着行動の関係を明らかにし、付着防止材料の開発に役立つ知見が得られるものと思われる。3）水中接着プロセスに基づく材料設計：昨年度得られた双性イオンによる接着防止効果に着目し、ポリマーグラフトシリカナノ粒子（SiNP）を調製し、簡単なディップコーティング法によって最表面に親水性スルホベタインメタクリレート (MAPS)のブラシ状構造を作製した。フジツボキプリス幼生への付着をAFMによって調査した結果、ポリ(MAPS)-g-SiNPコーティング表面は、海水中で18日間キプリス幼生に対して極めて低い付着力を維持し、両性イオンポリマー-g-SiNPコーティング表面の有効な防汚特性を示すことが明らかとなった。

は this study of Marine biology が be presently し て い る water then に し, biological が production す る then substances の parsing the に よ り water then メ カ ニ ズ ム を interpret し then imitate や pay the water, prevent な ど へ の new た な 応 with の way を billiton く こ と を purpose と し て い る. When the annual は, yesterday annual に indexing き 続 き, try の parsing の 収 set と と も に rearing し た pay the biological larval を with い た pay a be 験 や 観 examine を be applied し た. Resolution: 1) the water then others type yesterday in に lead き 続 き, フ ジ ツ ボ の water then material such as analytical に 発 now to け て, ア カ フ ジ ツ ボ, タ テ ジ マ フ ジ ツ ボ お よ び フ サ コ ケ ム シ larval を pay the former か ら pay the state - straight after ま で 発 da Duan Jie their に fixed し, RNA extraction line を っ た. 2) the water then material の physical property analysis, yesterday in に lead き 続 き, ア カ フ ジ ツ ボ キ プ リ ス larval secretion の さ れ た セ メ ン ト タ ン パ ク の returned to 収 を 継 続 し た. ま た や, lighting の position カ メ ラ の setting を す る こ と で キ プ リ ス larval の exploration を long piece of shadow す る こ と が may と な り, pinch of shadow し た animation を parsing し た results, pay a higher rate の と pay the rate low の い い surface surface で は exploration に born poor が じ て い た. Future は the raw に to る ま で の action を に pinch of shadow detail, parse す る こ と で polarity, surface の の violations い と pay the action の masato を and Ming ら か に し, pay to prevent material の 発 set つ に service knowledge が have ら れ る も の と think わ れ る. 3) Design of プロセスに base づく material in water: Last year have ら れ た bisexual イ オ ン に よ る then prevent unseen fruit に mesh し, ポ リ マ ー グ ラ フ ト シ リ カ ナ ノ particles (SiNP) を し modulation, Jane 単 な デ ィ ッ プ コ ー テ ィ ン グ method に よ っ て に most surface hydrophilic ス ル ホ ベ タ イ ン メ タ ク リ レ ー ト (MAPS) の ブ ラ シ structure を cropping し た. フ ジ ツ ボ キ プ リ ス larval へ の pay the を AFM に よ っ て survey し た results, ポ リ (MAPS) - g - SiNP コ ー テ ィ ン グ surface は, seawater で 18 daytime キ プ リ ス larval に し seaborne て extremely め て low pay focus on を い maintain し, struck イ オ ン ポ リ マ ー - g - SiNP コ ー テ ィ ン グ surface の have sharper を shown す な antifouling characteristics Youdaoplaceholder2 とが Ming ら となった.

项目成果

高分子ブラシによる表面機能化の動向

使用聚合物刷进行表面功能化的趋势

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本ゴム協会誌
• 作者: Daicho Kazuho;Kobayashi Kayoko;Fujisawa Shuji;Saito Tsuguyuki;小林元康
• 通讯作者: 小林元康

生物に学ぶ微細構造による高機能化

通过从生物学中学到的微观结构实现高功能性

• 发表时间: 2023
• 作者: Tsuguyuki Saito;Wataru Sakuma;上木岳・張勝男・朱雪コウ・温秀軍・東城幸治・久保田耕平;平井悠司
• 通讯作者: 平井悠司

フジツボ類における海水溶存性着生誘起フェロモンの濃度依存性と種特異性に関する研究

藤壶海水水溶性附生信息素的浓度依赖性和物种特异性研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 北出汐里;遠藤紀之;野方靖行;松村清隆;安元剛;井口亮;頼末武史
• 通讯作者: 頼末武史

付着基質の表面形状を利用した海洋生物付着抑制技術

利用粘附基材的表面形状抑制海洋生物附着的技术

• 发表时间: 2021
• 作者: McGreevy Steven R.;Rupprecht Christoph D. D.;Niles Daniel;Wiek Arnim;et al.;室崎 喬之
• 通讯作者: 室崎 喬之

発電所における海生生物対策技術とその適用 (7) 防汚塗料

海洋生物控制技术及其在电厂的应用（七）防污涂料

• 发表时间: 2021
• 期刊: 火力原子力発電
• 作者: 野方靖行;原猛也
• 通讯作者: 原猛也