はじめに 「 開発研究の背景 」我々ヒトを含む生き物は、生命活動を維持するため、外界から化学物質（分子）を取り入れたり、外界へ化学物質を放出したりしている。こうした化学物質は、生命を維持する栄養になることはもちろん、細胞内・生体内・生体間で情報伝達や情報通信を行うための分子シグナルの役割も担っている。こうした化学物質分子を使った情報のやり取りは分子情報通信とも呼ばれ、微生物からヒトに至るまで生命活動の基盤となっている。生命活動の現場において、化学物質分子のやり取りは、生き物が生存のためその行動や形態（状態）を変化させる要因の一つであり、別の見方をすれば、生き物の行動や形態の変化により、化学物質情報（環境、活性、効果など）を可視化（数値化）できる可能性がある、というわけである。一例として、指標生物を使った（河川に生息する生き物の種と数を調べる）河川の水質評価を考えてみると、（化学物質により行動や形態が変化した結果とも言える）生物存在に注目した、化学物質情報（河川のきれいさ）の可視化（溶液評価）とも言える。我々は現在、こうした生物を活用した溶液評価法の応用を目指した研究を進めており、本稿では「バクテリア走化性を利用した溶液評価法」を紹介する。（手法1）微生物の応答挙動変化（時系列データ）を観察することで溶液の化学物質情報を迅速に可視化（数値化）する手法を開発し、（手法2）“意味（ラベル）付けされた溶液”の数値化データベースを構築し、（手法3）統計的手法を応用し、ブラインドサンプルの“意味（ラベル）”を推定する手法を開発、1化学物質には、味、香り、など様々な働きがある。こうした化学物質の働きは、生き物の生命活動維持に大きな役割を果たしている。微生物の一種、バクテリア大腸菌は生きるために、化学物質を検出し化学物質の特性により水中でその行動を変化させる。我々は、大腸菌の化学物質（溶液）に依存した行動変化に注目し、“化学物質溶液を識別（評価）する” 基盤技術の開発を行った。微生物を化学物質特性の可視化デバイスとして使い、可視化された特性から“化学物質（溶液）を統計手法により識別・評価する”技術である。有用な情報を統計処理により抽出するため、多様な評価目的を設定することが可能となり、様々な化学物質溶液が対象となる。化学物質に由来する、溶液特性、味、毒性、環境評価などへの応用が期待される。本稿ではこの技術開発の、背景、技術要素及び今後の展望を紹介する。Chemical substances have various functions such as taste and aroma. The functions of these chemicals play a major role in maintaining life activity of living things. One of microorganisms, bacteria Escherichia coli, detects chemicals and changes their behavior in water depending on the characteristics of the chemicals in order to survive. We focused on behavioral changes depending on the chemicals (solution) of E. coli and developed a basic technology to "identify (evaluate) chemical substance solution." This technology uses microorganisms as a device for visualizing characteristics of chemicals, and "evaluates chemicals by statistical methods" from the visualized characteristics. Since useful information is extracted by statistical processing, various evaluation purposes can be set, and various chemical solutions can be targeted. It is expected to be applied to solution characteristics, taste, toxicity, environmental evaluation, etc., which are derived from chemical substances. We, in this paper, introduce the background, technological elements, and future prospects of this technological development.2-6 バクテリア走化性を利用した溶液評価法の開発2-6Development of Solution Evaluation Method Using Bacterial Chemotaxis田中裕人 數田恭章TANAKA Hiroto and KAZUTA Yasuaki372 バイオ材料の知に学ぶ
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