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研究内容

分離培養手法の革新

分離培養手法の革新イメージ

・新しいコンセプトに基づいた
分離培養手法の開発

・未培養微生物の可培養化を実現

未培養微生物にアクセスする革新的な分離培養手法を複数開発します。特に、新しい原理に基づいた手法を重視し、従来の方法では獲得困難な難培養性微生物の可培養化を実現する手法を開発します。

キーワード:極小空間の制御・微生物間相互作用・休眠細胞の覚醒を誘導・自己増殖阻害

1. Gel Micro-Droplet(GMD) 凝集培養:微生物間相互作用を促進する分離培養法

「多数のゲル微粒子(微生物細胞が1細胞ずつ含有)が油相中で凝集した状態」を意図的に作り出し油相中で培養する新規手法です。これにより「各々のクローンは培養期間中分離状態を保つ条件で、従来法の1万倍以上の初期植菌密度」が実現します。微生物間相互作用を促進することで非増殖状態の微生物の可培養化が可能となり、実際に従来法の10倍以上の微生物が増殖を開始することが判明しています。

微生物間相互作用を促進する分離培養法イメージ01

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微生物間相互作用を促進する分離培養法イメージ02

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2. 微生物の罠:自動的に微生物を分離・培養可能なデバイス

環境中に設置するだけで自動的に微生物を分離・培養するという全く新しい概念に基づく手法です。これまでに開発された全ての分離培養手法は150年以上前に開発された、(1)平板培養方法または(2)液体限界希釈培養法に大別されると言っても過言ではありません。それに対して、微生物細胞自身が能動的に分離して増殖するという新しいコンセプトに基づく本分離培養手法は第3の方法論に成り得ると言えます。

微生物間相互作用を促進する分離培養法イメージ01

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微生物間相互作用を促進する分離培養法イメージ01

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3. 実環境中での分離培養(in situ 培養)

微生物は環境中では様々な相互作用を介して増殖・機能を発現していると考えられます。実験室とは大きく異なる実環境条件を模擬することで、多くの微生物が分離培養可能になり、従来法では得られない微生物を培養することができる可能性があります。本研究では、微生物は通過しない膜を用いた独立した多数の培養チャンバーで構成された新規分離培養デバイスを用いた、実環境を模擬する(実環境に設置可能な)培養手法(in situ培養法)を開発し、様々な対象に応用します。

4. その他:超効率的に未培養微生物を培養化する手法の開発と原理の解明

コロニーを形成しない微生物を選択的に獲得する手法、共生関係にあるために分離培養不可能な微生物ペアを獲得する手法など、未培養微生物を高効率で獲得する新規手法を開発しています。(詳細は未発表)

その他の研究内容

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