研究概要

フジツボなどの海洋付着生物の付着を防止する為、一般的に用いられてきたトリブチルスズ (TBT)などの薬剤徐放型防汚塗料は甚大な海洋汚染を引き起こした。その為海洋汚染を引き起こさない次世代の防汚材料が求められている。近年、表面微細構造を用いた防汚技術の開発が進められている。しかし、その作成プロセスは高コストかつ複雑なものである。またこれまでの全ての防汚技術は静的な表面のみを考えてきたが、実際の生物の表面はダイナミックに変形をしている。本研究では、自己組織化現象によって生じる動的なマイクロリンクルが海洋付着生物(フジツボをモデル海洋付着生物とする)に与える防汚効果について詳細に調べ、そのメカニズムを探る。

２７年度の実施計画

(1)マイクロリンクルのサイズとフジツボキプリス幼生の着生の関係

マイクロリンクルの周期、高さ等のサイズがフジツボ付着期幼生(キプリス幼生)に対して与える影響について調べる。これまでに、いつくかの表面微細構造が藻類やフジツボキプリス幼生の着生に対し着生忌避効果を有することが報告されてきている。特にこれまでのキプリス幼生の動態解析による研究から、キプリス幼生の探索行動を阻害する事が防汚性に非常に重要である事がわかってきている。マイクロリンクル表面では探索時のキプリス幼生の感覚器官とマイクロリンクル界面での摩擦力が変化する事による防汚効果を期待できる

(2)多様な表面材質のマイクロリンクルの作製

マイクロリンクル表面の薄膜に様々なプラスチックや金属の導入を試みる。フジツボの接着タンパク質は数種類の接着タンパク質から成り、そのバルクな部分は疎水性であると考えられている。よって親水性の材料表面では分泌されたフジツボの接着タンパク質が濡れづらい事が予想される。またハイドロゲルやシリコーンゴムを用いた付着実験結果より、基板の硬さは増すほど付着は増大する傾向にある事が示されている。本課題では、表面エネルギーの異なる多様な高分子を導入、または蒸着、スピンコート等の手法により表面に多様な金属を導入する。その後これらの表面にてフジツボキプリス幼生の付着実験を行い、防汚効果を評価する