微生物鉄腐食を加速する可溶性レドックス分子のデータ駆動型研究

加速微生物铁腐蚀的可溶性氧化还原分子的数据驱动研究

• 批准号: 22H02265
• 负责人: 岡本 章玄
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02265/
• 关键词: 微生物鉄腐食; 細胞外電子移動; 硫酸還元菌; ベイズ最適化; 硫酸還元細菌; レドックスミディエーター; ハイスループット電気化学測定

硫酸還元菌は、鉄パイプライン等の嫌気環境で鉄腐食を引き起こし、甚大な経済損失と事故を引き起こしている。暗所や視認困難な場所で起き る嫌気バイオ腐食を防ぐためには現場の採水試料を用いた加速試験法の開発が鍵となる。本研究では、EEUに基づくバイオ鉄腐食の速度論的理 解・制御を通して、バイオ腐食細菌の加速試験開発へとつなげる。申請者らが独自に開発したハイスループット電気化学測定系にデータ駆動科学(ベイズ最適化)の手法を組み合わせることで、硫酸還元菌によ るEEUを大幅加速する電子ミディエーターの分子構造を網羅的に探索・特定する。さらに、EEUや腐食が加速される機構を解明、その普遍性を環境中細菌群集等を用いて検証、バイオ鉄腐食の制御を目指す。本年度は、30種類の電子ミディーター分子を使った測定を行い、各分子の分子構造と電流生成が紐づいたデータベースを構築した。高活性の分子を特定したことに加えて、分子指紋に従い、各物質の物性(酸化還元電位、官能基の種類と数、pKaなど)を用いて解析したところ、電流生成と膜透過性の間に強い相関が見られた。

Spoilage bacteria, spoilage spoilage and other disrelish in the environment lead to spoilage in the environment, and accidents of very large spoilage lead to spoilage. It is suspected that food spoilage, anti-food, anti-corruption, anti-spoilage, anti The purpose of this study is to understand the theory of the speed of spoilage and spoilage in EEU, and to speed up the opening of spoilage. The applicant is responsible for the independent development of the electronic chemistry measurement system, the combination of physical science (chemical engineering) and EEU technology, which greatly accelerates the exploration of the electronic engineering molecular network. Spoilage and EEU spoilage are used to speed up the interpretation of health institutions and bacterial colonies in the general environment. This year, 30-year-old electrons and molecules have been used to generate electrical currents for the determination of industrial and molecular currents. Highly active molecules are sensitive to specific compounds, molecular indicators, physical properties (acidified elemental potential, number of functional groups, pKa temperature) are analyzed by electron microscopy, and current generation is used to generate membrane permeability properties.

项目成果

金属腐食菌と廃炉

金属腐蚀细菌与退役

• 发表时间: 2022
• 作者: 岡本章玄

電気化学ナノバイオグループ

电化学纳米生物组

Electrode hydrophilicity enhanced the rate of extracellular electron uptake in Desulfovibrio ferrophilus IS5

• DOI: 10.1016/j.electacta.2022.140504
• 发表时间: 2022-05-13
• 期刊: ELECTROCHIMICA ACTA
• 影响因子: 6.6
• 作者: Deng, Xiao;Luo, Dan;Okamoto, Akihiro
• 通讯作者: Okamoto, Akihiro

Biogenic Mn2O3 via the redox of Shewanella oneidensis MR-1 for peroxymonosulfate advanced oxidation

通过 Shewanella oneidensis MR-1 的氧化还原实现过一硫酸盐高级氧化的生物源 Mn2O3

• DOI: 10.1016/j.seppur.2022.122144
• 发表时间: 2022
• 期刊: Separation and Purification Technology
• 影响因子: 8.6
• 作者: Long Xizi;Zhang Hongrui;Cao Xian;Wang Hui;Shimokawa Kohei;Chi Huimei;Zhang Chengming;Okamoto Akihiro;Li Xianning
• 通讯作者: Li Xianning

Southeast University/Kaohsiung Medical University(中国)

东南大学/高雄医学大学（中国）