バイオフィルム革新的制御技術

第1編　身近にあるバイオフィルム
第1章　日常に存在するバイオフィルム研究の意義
《鎌形　洋一》
1．はじめに
2．微生物の多様性とバイオフィルム研究
3．バイオフィルム研究の本質
4．バイオフィルム研究の黎明期
5．その場でバイオフィルムを形成する微生物はどのように選ばれるか
6．バイオフィルム研究の今日

第2章　バイオフィルムと健康・感染症
第1節　感染症の難治化とバイオフィルムの関連 《渡邊　浩》
1．はじめに 
2．感染症の難治化の要因とは 
3．バイオフィルムによる感染症難治化の背景 
4．デバイス感染のため難治性であった症例 
5．病院環境由来の病原体による感染事例 
6．おわりに 
第2節　がんと細菌バイオフィルム感染症 《小林　治》
1．がんと感染症 
2．がんとバイオフィルム 
3．まとめ 
第3節　真菌感染症におけるバイオフィルム 《金子　幸弘》
1．真菌のバイオフィルム 
2．カンジダ属の種類とバイオフィルム 
3．カンジダのバイオフィルムの特徴 
4．臨床におけるバイオフィルムの関与 
5．実験的なバイオフィルム 
6．カンジダのバイオフィルムの形成過程 
7．バイオフィルムに対する抗真菌薬の効果 
8．バイオフィルムにおける耐性因子 
9．バイオフィルムにおけるストレス応答 
第4節　腸内細菌叢のバイオフィルム 《楊　佳約，福田　真嗣》
1．腸内細菌叢と健康 
2．腸管粘膜細菌と宿主免疫 
3．腸内細菌によるバイオフィルム形成と疾患 
4．おわりに 
第5節　口腔とバイオフィルム 《坂中　哲人》
1．はじめに 
2．口腔エコシステムとバイオフィルム 
3．口腔疾患とバイオフィルム 
4．おわりに 

第3章　バイオフィルムと食
第1節　発酵食品とバイオフィルム 《森永　康》
1．はじめに 
2．発酵食品におけるバイオフィルムの存在 
3．福山酢とバイオフィルム 
4．おわりに 
第2節　食品衛生とバイオフィルム 《久保田　浩美》
1．はじめに 
2．食品の安全を脅かす微生物のバイオフィルム 
3．乳酸菌による食品の汚染・腐敗・変敗 
4．おわりに 

第4章　バイオフィルムと環境・住環境・水処理
第1節　水環境および水処理とバイオフィルム 《岡部　聡》
1．はじめに 
2．自然生態系のバイオフィルム 
3．水処理におけるバイオフィルム 
4．浄水システムのバイオフィルム 
5．廃水処理システムのバイオフィルム 
6．バイオフィルム動力学 
第2節　住環境のバイオフィルム 《矢野　剛久》
1．はじめに 
2．概　論 
3．各　論 
4．総　括 

第2編　バイオフィルム最新研究
第1章　バイオフィルム形成機構
第1節　大腸菌のバイオフィルム形成と遺伝子発現制御機構 《小笠原　寛》
1．はじめに 
2．大腸菌における主要なバイオフィルム構成成分とその制御機構 
3．バイオフィルム形成を支配する中核転写因子CsgD の多因子による発現制御 
4．CsgD の機能未知標的遺伝子の機能解析 
5．おわりに 
第2節　黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成 《森川　一也》
1．黄色ブドウ球菌 
2．本菌のバイオフィルム感染症 
3．バイオフィルム形成と病原性 
4．相変異によるバイオフィルム制御 
5．バイオフィルムと遺伝子水平伝達 
6．最後に 
第3節　ウェルシュ菌の温度に応答したバイオフィルム形態変化 《尾花　望》
1．はじめに 
2．芽胞形成性偏性嫌気性クロストリジウム属細菌が形成するバイオフィルム 
3．ウェルシュ菌バイオフィルムの温度応答 
4．温度に応答した細胞外マトリクス産生 
5．ウェルシュ菌集団中におけるマトリクス遺伝子発現の不均一性 
6．pilA2 遺伝子発現の転写後制御 
7．おわりに 
第4節　硝化菌のバイオフィルム 《常田　聡》
1．はじめに 
2．付着固定化技術 
3．自己凝集化技術 
4．まとめ 
第5節　接着性被毛細菌のバイオフィルム形成 《堀　克敏》
1．はじめに 
2．Acinetobacter 属細菌Tol 5 株の接着性毛様アペンデージ 
3．細胞凝集塊の発達過程の記述 
4．細菌ナノファイバーAtaA を介する細胞間相互作用の理論 
5．接着性被毛細菌のバイオフィルム形成の全過程の記述 
第6節　 マイコバクテリウム属細菌（抗酸菌）による疾病と
バイオフィルム形成 《松本　壮吉，立石　善隆》
1．はじめに 
2．抗酸菌症と難治性 
3．抗酸菌の薬剤トレランス誘導，休眠現象とバイオフィルム 
4．結核菌やらい菌のバイオフィルム 
5．非結核性抗酸菌とバイオフィルム形成 
6．抗酸菌バイオフィルム形成のメカニズム 
7．おわりに 

第2章　バイオフィルムにおける情報伝達システム
第1節　緑膿菌のバイオフィルム形成と細胞間情報伝達 《田代　陽介，菅野　美月》
1．はじめに 
2．緑膿菌バイオフィルムの各ステージとその特徴 
3．緑膿菌バイオフィルム内における細胞間情報伝達 
4．おわりに 
第2節　バイオフィルム内における遺伝子伝播機構 《白井　浩貴，新谷　政己》
1．はじめに 
2．遺伝子の水平伝播機構 
3．プラスミドの分類と接合伝達 
4．バイオフィルム内におけるプラスミドの接合伝達 
5．おわりに 
第3節　口腔バイオフィルム形成における細胞間コミュニケーション
《泉福　英信》
1．はじめに 
2．歯表面のバイオフィルム 
3．舌のバイオフィルム 
4．口腔粘膜のバイオフィルム 
第4節　細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質輸送メカニズム 《栗原　達夫》
1．はじめに 
2．Porphyromonas gingivalis におけるタンパク質の外膜小胞への積み込み 
3．Porphyromonas gingivalis 門細菌における外膜外葉局在性リポタンパク質の外膜小胞への積み込み
4．Escherichia coli におけるタンパク質の外膜小胞への選択的積み込み 
5．魚類腸内細菌Shewanella vesiculosa HM13 の細胞外膜小胞主要積荷タンパク質の輸送メカニズム 
6．おわりに 
第5節　細胞外膜小胞による細菌の情報伝達 《豊福　雅典》
1．はじめに 
2．細菌同士のコミュニケーション 
3．メンブレンベシクル 
4．最後に 
第6節　複合バイオフィルムにおける異種間コミュニケーション 《稲葉　知大》
1．はじめに 
2．複合バイオフィルム形成における異種間コミュニケーション 
3．おわりに 

第3章　バイオフィルム評価手法
第1節　非接触バイオフィルム親水性評価手法 《田中　信行》
1．はじめに 
2．気体噴射液体排除法 
3．バイオフィルムの親水性評価 
4．まとめ 
第2節　Legionella pneumophila の実験的バイオフィルム評価手法 《古畑　勝則》
1．はじめに 
2．ペグを用いたLegionella pneumophila の実験的バイオフィルム形成条件の検討 
3．テストピースを用いたLegionella pneumophila の実験的バイオフィルム形成条件の検討 
4．Legionella pneumophila のバイオフィルムに対する電解次亜塩素酸水の効果 
5．おわりに 
第3節　スラグ系環境改善資材表面向けバイオフィルム定量評価手法
《平井　信充，甲斐　穂高》
1．はじめに 
2．各種バイオフィルム定量法 
3．3 種類の定量法による結果の比較 
4．A3 法によるスラグ上バイオフィルムの定量 
5．スラグ上バイオフィルム量に及ぼす菌液へのフミン酸添加効果 
6．結　論 

第4章　バイオフィルム解析手法
第1節　バイオフィルムの透明化イメージング技術 《杉本　真也》
1．緒　言 
2．バイオフィルムの蛍光顕微鏡観察 
3．組織透明化法 
4．バイオフィルムの透明化イメージング 
第2節　共焦点顕微鏡技術を利用した無処理，非破壊のバイオフィルム観察技術 
《山本　達也，高部　響介，野村　暢彦》
1．はじめに 
2．COCRM 
3．CRIF 
4．AI 
5．おわりに 
第3節　微生物の付着/ バイオフィルム形成が誘導する構造材料の腐食
《宮野　泰征，Sreekumari Kurissery》
1．微生物腐食 
2．ステンレス鋼溶接部における微生物腐食 
3．ステンレス鋼溶接部への微生物付着挙動 
4．抗菌性ステンレス鋼への微生物の付着挙動 
5．微生物の付着挙動解明を踏まえた微生物腐食研究の新展開 
第4節　Raman 顕微鏡によるバイオフィルムの不均一性の非破壊・ラベルフリー解析
《重藤　真介》 
1．はじめに：Raman 散乱とは 
2．Raman 顕微鏡の構成 
3．細菌バイオフィルム中の生分解性プラスチックの可視化 
4．複合微生物系への応用：ピンクバイオフィルム中のカロテノイド 
5．おわりに 
第5節　微生物生態系の遺伝子発現解析 《佐藤　由也》
1．はじめに 
2．遺伝子発現解析（トランスクリプトーム解析）の微生物生態系適用への歴史 
3．遺伝子発現解析のバイオフィルム研究への適用 
4．非モデル微生物コミュニティの遺伝子発現解析 
5．宿主- 共生細菌研究の関係を遺伝子発現解析でみる 
6．バイオフィルム内の細胞レベルの遺伝子発現変化をみるための新技術 
第6節　In situ デンタルバイオフィルムモデルを用いた
バイオフィルムの解析法 《野杁　由一郎，外園　真規》
1．はじめに 
2．デンタルバイオフィルム研究で用いられてきたin vitro バイオフィルムモデル 
3．In situ デンタルバイオフィルムモデル 
4．In situ デンタルバイオフィルムモデルの特徴（利点・欠点） 
5．解析例 
6．おわりに―将来の展望 
第7節　細胞外放出膜小胞の一粒子物性イメージング解析 《菊池　洋輔，田岡　東》
1．はじめに 
2．高速原子間力顕微鏡（高速AFM）の紹介 
3．位相イメージングによるMVs 粒子の物性多様性解析 
4．生細胞へのMVs 結合過程の観察 
5．おわりに 

第5章　バイオフィルム形成阻害剤の開発
第1節　クオラムセンシングをターゲットにしたバイオフィルム形成阻害の基本戦略
《諸星　知広》
1．はじめに 
2．グラム陰性細菌のクオラムセンシング 
3．クオラムセンシング阻害技術 
4．おわりに 
第2節　クオラムセンシング阻害物質の探索 《安齊　洋次郎，福本　敦，飯坂　洋平》
1．はじめに 
2．QS 阻害物質の種類 
3．QS 阻害物質の探索および開発 
第3節　植物乳酸菌のつくる水溶性多糖体を利用した口腔内バイオフィルム
形成阻害剤の開発 杉山　政則，野田　正文，Narandalai Danshiitsoodol》
1．はじめに 
2．むし歯発生のメカニズム 
3．バイオフィルムの果たす役割 
4．バイオフィルム形成を阻害する植物由来の乳酸菌 
5．実用化へむけて 
第4節　黄色ブドウ球菌バイオフィルム形成阻害剤のスクリーニングと作用機序の解析
《奥田　賢一》
1．スクリーニング 
2．黄色ブドウ球菌バイオフィルム形成阻害剤 
3．新規バイオフィルム形成阻害剤の開発に向けての展望 

第6章　表面処理によるバイオフィルム形成阻害
第1節　親水性チタニアナノ粒子薄膜によるバイオフィルム形成抑制
《野村　俊之》
1．はじめに 
2．親水性ナノ粒子薄膜による微生物付着の抑制 
3．微生物－基板間に働く付着力のコロイド科学的検討 
4．おわりに 
第2節　医療用ダイヤモンド状炭素（DLC）成膜によるバイオフィルム形成抑制
 《中谷　達行，藤井　泰宏，桒田　憲明，和田里　章悟》
1．はじめに 
2．交流高電圧バーストプラズマCVD 法の開発 
3．循環器関連領域のバイオフィルム形成抑制効果 
4．泌尿器科領域のバイオフィルム形成抑制効果 
5．おわりに 

第7章　バイオフィルム除去技術
第1節　パルスレーザ照射で発生する気泡を利用したバイオフィルム除去技術の開発
《八幡　祥生，齋藤　正寛》
1．歯科領域におけるバイオフィルム除去技術確立の必要性 
2．Coronal Laser activated irrigation（CLAI）の開発 
3．CLAI による根管内バイオフィルム除去効果検証 
4．まとめ，将来への展望 
第2節　生物由来界面活性剤によるバイオフィルム除去技術の開発
《高橋　晃平，Andrew S. Utada》
1．界面活性剤によるバイオフィルム除去の必要性 
2．石油由来・生物由来の界面活性剤 
3．界面活性剤によるバイオフィルムの作用機序 
4．相乗効果を利用した界面活性剤によるバイオフィルム除去 
5．バイオフィルム除去能のハイスループット解析 
第3節　細胞外電子移動を利用した微弱電極電位による新原理殺菌技術
《岡本　章玄》
1．はじめに 
2．バイオフィルムに潜む電気細菌 
3．バイオフィルム生態を支える内部から酸化的外部への電子移動 
4．バイオフィルム内への電子注入による殺菌 
5．バイオフィルム殺菌効果を高める可能性のある電子移動可逆性 
6．おわりに 
第4節　植物抽出物を用いたバイオフィルム制御の可能性 《上田　晃弘》
1．はじめに 
2．バイオフィルム剥離に効果的な植物抽出物の探索 
3．植物抽出物のバイオフィルム剥離効果 

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