Non-contact inhibitory method for biofilm and infection using electro-magnetic field.

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本研究では交流電磁界がバイオフィルムとその形成に及ぼす影響について明らかにすることが抑制メカニズムの解明につながると考え、バイオイルムの電磁気的挙動を計測することした。電界、電流による作用と磁界による作用があるが前者について広い周波数範囲（100Hzから100kHz)におけるインピーダンスの経時変化を計測した。表皮ブドウ球菌を標準的な方法で培養し底面に櫛型電極をとりつけたシャーレ内で静置培養を行いながら、経時的にインピーダンス変化をインピーダンスアナライザーにて測定した。菌液は1.7×10^9個/mLまで培養し培養液で3倍希釈、10倍希釈および培養液のみとした。計測開始から培養液のみの場合はインピーダンスの低下が見られ、菌液では上昇した。その後一様にインピーダンスは増加し一定の値になったが3倍希釈、10倍希釈ともに菌液ではある時間で最大値を取り顕著なインピーダンスの変動が見られた。計測開始から細菌は沈殿、増殖しインピーダンスが上昇、その後細菌死によりインピーダンスが減少した後、バイオフィルムの形成によりインピーダンスは再び上昇し36から40時間で極大を迎えたと考えられる。このようにバイオフィルム形成系のインピーダンス変化の原因は細菌の挙動が複雑に絡み合っていると考えられ、この結果はバイオフィルム形成のセンシングや抑制方法についても新たな知見を与えるものであると考えられる。ラボラトリーバイオフィルムリアクターについても開発を行った。バイオフィルム形成においては流れにある状態におけるバイオフィルム形成については材料表面におけるせん断応力の影響が指摘されており流れがある状態でもインピーダンス計測を適用できる。