6.1結 論
薬 剤 耐 性 菌 の 増 加 は 、 世 界 各 国 で 食 中 毒 や 院 内 感 染 症 を 引 き起 こ す な ど深 刻 な 問 題 と な っ て お り、 抗 生 物 質 を使 用 し な い 治 療 技 術 の 開 発 及 び 迅 速 な 細 菌 検 出 が 急 務 と な っ て い る 。 そ こ で 、 近 年 注 目 さ れ て い る バ ク テ リ オ フ ァ ー ジ の 医 療 応 用 に 向 け た 迅 速 、 簡 便 か つ 安 価 な 精 製 濃 縮 方 法 が 望 まれ て い る 。 これ ら の 現 状 を 踏 ま え 、 本 研 究 で は 、 誘 電 泳 動 を 用 い たT4フ ァー ジ ウ イ ル ス の 精 製 濃 縮 に 向 け た 効 率 的 捕 集 条 件 の 精 査 を 行 っ た 。 ま た 、DEPIM法 に よ り定 量 性 の 向 上 を検 証 し た 。
光 学 顕 微 鏡 に よ る 蛍 光 観 察 で は 、 リア ル タ イ ム に よ る捕 集 状 況 の 確 認 を 行 っ た 。 電 圧 印 加 時 の み 電 極 部 で 捕 集 が 確 認 さ れ た 。周 波 数 が100kHzに お い て 蛍 光 強 度 が 最 大 と な り、 周 波 数 が10kHz及 び1MHzに 近 づ く に 連 れ て 蛍 光 強 度 は 小 さ くな っ
た 。 ま た 、 プ ラ ー ク 法 に よ る生 物 学 的 計 測 で も 同 様 の 傾 向 が 確 認 さ れ 、100kHzに お い て4.4×105PFUと な り捕 集 数 が 最 大 と な っ た 。 な お 、 本 手 法 に お け る 濃 縮 率 は12.7倍 と な り、 一 般 的 な 濃 縮 法 と同 等 の 結 果 を 得 る こ と が で き た 。
以 上 よ り、T4フ ァー ジ のDEP捕 集 に お け る周 波 数 依 存 性 は低 周 波 数 域(100kHz 付 近)に 捕 集 ピ ー ク が 存 在 す る と 言 え る 。 本 結 果 は 、 他 の 文 献 に お い て 、 同 程 度 の 周 波 数 帯 で 捕 集 ピ ー ク が 確 認 さ れ て い る こ とか ら妥 当 で あ る 。
DEPIM実 験 で は 、 作 成 した 分 圧 回 路 を用 い て 、T4フ ァ ー ジ 捕 集 に お け る コ ン ダ ク タ ン ス 変 化 に つ い て 測 定 した 。 電 圧 印 加 と同 時 に コ ン ダ ク タ ン ス の 増 加 が 確 認 さ れ た 。 周 波 数 依 存 性 に つ い て も100kHzに お い て コ ン ダ ク タ ン ス の 変 化 量 は 最 大 と な り、 蛍 光 観 察 及 び プ ラ ー ク 法 と同 様 の 傾 向 を 得 る こ と が で き た 。3つ の 評 価 方 法 で 相 関 を 得 る こ と が で き た 。
DEPIM法 に お い て 等 価 回 路 に よ る 簡 易 モ デ ル を 用 い た 数 値 解 析 を 行 い 、 捕 集 フ ァー ジ 数 に伴 う コ ン ダ ク タ ン ス 変 化 に つ い て 検 証 した 。 高 捕 集 時 に は 、周 波 数 が 高 い ほ ど コ ン ダ ク タ ン ス が 増 加 しや す い 傾 向 を 示 し、 周 波 数 に よ り コ ン ダ ク タ ン ス 感 度 が 異 な る と推 察 で き る 。 測 定 結 果 との 比 較 に よ り、 同 様 の 傾 向 が 確 認 さ れ 、 等 価 回 路 の 妥 当 性 が 示 さ れ た 。 本 解 析 結 果 を考 慮 す る こ と で 、DEPIM法 を 用 い た 迅 速 な 定 量 評 価 の 可 能 性 を 示 唆 し た 。 ま た 、 媒 質 の 導 電 率 増 加 に伴 い 分 岐 点 が 高 捕 集 側 へ 移 動 し、 低 捕 集 時 の コ ン ダ ク タ ン ス は 、 低 周 波 側 で は減 少 し 、 高 周 波 側 で は増 加 し た 。 一 方 、 フ ァー ジ の 導 電 率 を 変 化 させ る と真 逆 の 挙 動 が 確 認 さ れ た 。 DEPIM法 に お い て 、 媒 質 及 び 菌 体 の 導 電 率 は 重 要 な パ ラ メ ー タ で あ る と言 え る 。 以 上 の 結 果 よ り、 誘 電 泳 動 を 用 い たT4フ ァー ジ の 精 製 濃 縮 は 有 用 で あ る と 言 え
る 。 今 後 、 更 な る精 製 可 能 条 件 を調 査 す る こ と でT4フ ァ ー ジ の 医 療 応 用 へ 向 け た 濃 縮 法 と して の 展 開 が 期 待 で き る 。
6.2今 後 の 展 望
蛍 光 観 察 及 び プ ラ ー ク 法 に お い て は十 分 な 再 現 性 を 得 られ た が 、DEPIM法 に お い て は 実 験 回 数 に 欠 け る た め 、 よ り再 現 性 を 高 め る 必 要 が あ る 。 ま た 、 等 価 回 路 の 数 値 解 析 に お い て 、 細 胞 壁 を 考 慮 し た 一 層 モ デ ル に 変 更 し現 実 に よ り近 い モ デ ル で 数 値 解 析 を 行 う。
本 手 法 に よ る 濃 縮 が 可 能 で あ る こ と は示 さ れ た た め 、 電 極 部 の 拡 大 及 び 負 の 誘 電 泳 動 と組 み 合 わ せ る こ と に よ り濃 縮 率 の 向 上 も 見 込 ま れ る 。 そ して 、 同 サ イ ズ の 他 の ウ イ ル ス(PMMoVな ど)へ の 応 用 も 検 討 して い き た い 。
謝辞
本 研 究 は 、 首 都 大 学 東 京 、 理 工 学 研 究 科 、 電 気 電 子 工 学 専 攻 、 マ イ ク ロ 電 気 力 学 研 究 室 及 び 電 磁 気 応 用 グ ル ー プ に お い て 行 わ れ た も の で あ る 。
本 研 究 を 進 め る に あ た りご 指 導 を 頂 き ま した 内 田 諭 准 教 授 、 栃 久 保 文 嘉 教 授 、 白 井 直 機 助 教 に深 く感 謝 致 し ま す 。 内 田 先 生 に は研 究 の 基 本 的 な 進 め 方 や 考 え 方 、 実 験 内 容 へ の ア ドバ イ ス 及 び 社 会 人 と して も数 々 の ご 助 言 を 頂 き ま し た 。SEM観 察 に あ た っ て は 、 斉 藤 光 史 助 教 に も 操 作 方 法 な ど 詳 し く教 え て い た だ き ま した 。 本 当 に お 世 話 に な り ま し た 。
共 同 研 究 と して 、 本 研 究 に ご 助 言 及 び 技 術 サ ポ ー トを して 下 さ い ま した 、 東 京 大 学 の 片 山 浩 之 准 教 授 、 中 川 さ ん に 深 く感 謝 致 し ます 。 滅 多 に ご 挨 拶 に も伺 え な か っ た に も 関 わ らず 、 文 献 の ご手 配 や 実 験 手 技 の ご 指 導 等 、 親 身 に ご協 力 頂 き あ
りが と う ご ざ い ま し た 。
ま た 、 共 同 研 究 と して 本 研 究 を 共 に 進 め て 頂 き ま し た 、 株 式 会 社AFIテ ク ノ ロ ジ ー の 円 城 寺 隆 治 氏 に 深 く感 謝 致 し ま す 。 実 験 手 技 の ご 指 導 を 基 礎 か ら ご 指 導 頂 い た ほ か 、 昼 夜 を 問 わ ず 研 究 や 私 生 活 に 渡 る ご 相 談 に 度 々 乗 っ て 頂 き 、 大 変 感 謝 致 し て お り ま す 。
実 験 を 進 め る に あ た り、 サ ポ ー トを し て 下 さ い ま し た 、 本 研 究 室 技 術 員 の 加 藤 英 子 氏 、 高 瀬 亜 希 氏 に 深 く感 謝 致 し ま す 。 ご 自身 の 研 究 で ご 多 忙 な 中 、 貴 重 な お 時 間 を 割 い て 頂 き、 大 変 感 謝 致 し ま す 。
日 頃 か ら数 々 の 協 力 、 指 導 を し て い た だ き ま し た 電 磁 気 応 用 グ ル ー プ の 皆 様 に 感 謝 致 し ま す。
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