バクテリアの走性行動と知能・学習機構に関するバイオミメティックス

与细菌趋化行为和智力/学习机制相关的仿生学

• 批准号: 10875058
• 负责人: 高野 泰斉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875058/
• 关键词: 細菌べん毛; ビブリオ菌; 暗視野顕微鏡; マイクロ流体工学; マイクロロボット; 暗視野顕微鏡観察

暗視野生物顕微鏡CCDカメラシステムによって,単毛性細菌のビブリオ菌の運動を長時間に渡ってビデオ録画し,個別のビブリオ菌の遊泳状態および走性行動を観察した.その結果,かなりの速度範囲において,べん毛の回転速度と移動速度の関係を実験的に求めた.また,ビブリオ菌の形状をモデル化し境界要素法を適用してストークス流に基づく数値解析を行い,べん毛の回転速度と移動速度の関係を求め,観察結果と比較した.観察の結果と数値解析の結果はよく一致したので,数値計算の結果を解析し,べん毛モーターのトルクを推定した.細菌の前進および後退運動に関して,べん毛モーターの回転を逆転させる場合には,ストークス流の理論体系では,前進と後退の軌跡は一致するはずであるが,観察によると,前進の場合は直進,後退の場合は旋回し易いことが指摘されている.ビブリオ菌の遊泳の観察では方向転換に注目した.また抵抗力理論に基づく解析を行っている.

Dark field biological microscope CCD カメラシステムによって, long-term recording of the movement of trichome bacteriaし, individual のビブリオ bacteria の swimming status お よ び walking action を 観 Observation し た. そ の results, か な り の speed range 囲 に お い て, べ ん 毛 のThe relationship between return speed and movement speed is the application of the realm element method.ークス流にbaseづくnumericalvalueanalysisを行い,べん毛の転speed and movement speedのrelationshipをquestめ,Observe the resultsとComparisonした.Observe the knot If the result of numerical value analysis is consistent, the result of numerical value calculation is consistent, the result of numerical value calculation is analyzed, and the result of numerical value calculation is presumed. Bacteriaのforward movement and backward movement, に关して, べん毛モーターの回転を inverse転させるoccasionには, ストークス流のtheoretical systemでは, The trajectory of forward and backward is consistent, and the path of forward and backward is straight, and the situation of backward is easy to rotate back. Point out the direction and change the direction of the bacteria. Resistance theory analysis and analysis.

项目成果

後藤知伸, 伊藤誠, 高野泰斉: "螺旋型べん毛で遊泳する細菌を模したマイクロロボットの概念" 日本機械学会論文集(C編). 64. 3032-3038 (1998)

Tomonobu Goto、Makoto Ito、Yasunori Takano：“模仿螺旋鞭毛细菌游泳的微型机器人的概念”日本机械工程师学会汇刊 (ed. C) 64. 3032-3038 (1998)。

Goto,T.,Inaoka,R.,Takano,Y.: "Aboundary element Analysis of Swimming Bacteria with Several Flagella"Proc.1999 Bioengineering Conference,ASME. BED-Vol.42. 547-548 (1999)

Goto,T.、Inaoka,R.、Takano,Y.：“具有多个鞭毛的游动细菌的边界元素分析”Proc.1999 生物工程会议，ASME。

Goto,T.,Masuda,S.,Terada,K.,Takano,Y.: "Becterrium Locomotion with a Flagellum - One of the Tiniest Turbomachines"Proc.8th Int.Symp.on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery,Hawaii. (2000)

Goto,T.、Masuda,S.、Terada,K.、Takano,Y.：“Becterrium Locomotion with a Flagellum - One of the Tiniest Turbomachines”Proc.8th Int.Symp.on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery，夏威夷

Goto,T, Itou,M, Takano,Y: "Analysis of Motion of Bacteria with Rotating Flagella" JSME Int.J.Series B. 41. 60-66 (1998)

Goto,T, Itou,M, Takano,Y：“细菌旋转鞭毛的运动分析” JSME Int.J.Series B. 41. 60-66 (1998)