「バイオフィルム」一つが導く多様な未来(2016年07月08日) | 通信制高校のルネサンス高等学校

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「バイオフィルム」一つが導く多様な未来(2016年07月08日)

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「バイオフィルム」一つが導く多様な未来(2016年07月08日)

「バイオフィルム」一つが導く多様な未来(2016年07月08日)

一つの分野で活躍している人に聞くと、幼少の頃、遅くとも高校時代に何かキッカケがあって、その道を選んでいるものです。進路希望のアンケートを回収しても「わかりません」とか「まだ決めていません」という回答が大半です。高校生は今度、選挙権も与えられ、社会に参画する準備をする大切な時期であるだけでなく、人間としても成長を見せる年代でもあります。今回、専門職に直結し得る教育コンテンツの一例として「バイオフィルム」を採りあげてみます。

スーパーサイエンスコースでは、「本」からでなく「現場」を起点としています。それはモノマネではオリジナル作品としてコンテストやコンクールにエントリーする資格もなく、授業で教わり本で調べただけでは「盗作」と見倣されてしまうのです。言い換えると、自分の手と足で調べた成果なら、オリジナリティを所有する権利を堂々と主張できます。

今回の「未知との遭遇」は、京都府・山崎の水路まで小動物を採集に行った日に遡れます。雨に流されてきたのかバイオフィルムも見つかりました。そして驚くべき共時性です。2日後、食酢で再生したプラズマプラクシス(プラズマ電離水素水生成スティック)が入った容器を指差し、1年生の藤井くんから「腐らないはずの水の中に同じモヤモヤができています!」と指摘されたのでした。

最近の水道水は高度処理の恩恵で水質が良好です。そのため水道水中にこれほど大量のバイオフィルムが発生するだけの栄養分はない。となると栄養源は、どこか?と考えた末、同スティックの再生に用いた酢酸の水洗が不十分だった点を疑いました。

希薄な溶存有機物がある条件下でバイオフィルムが形成されることを再認識しました。それなら、実験室で任意にバイオフィルムを形成することができるのではないか、と気づいたのです。これでバイオフィルムを用いた実験系が組めます。"実験プロトコル作成"は、新しい"ドラマ"の幕開けです。

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画像・左:プラズマ水生成スティック再生品(左)と生成したバイオフィルム(右)、同・中:5段階に食酢を段階希釈(百倍から一千万倍まで)したシリーズに、2種類の河川水を植種(奥が比較的清浄な水、手前が強い汚濁水;各々、グラム染色像も掲げた)、同・右:希釈系列で細菌が増殖した濁った様子(上段);1,000倍に希釈した食酢は細菌で濁りが生じ(透過率で69%)、100倍希釈では酢が持つ「静菌効果」で細菌の増殖が抑制されて濁らなかった(透過率で99.8%)及びスライドガラスを浸漬させて付着実験中(右下)、より希薄な溶液中で微生物が固体表面に付着・増殖する傾向がある(経過観察を、スーパーサイエンスコース専用の電子書庫「リポジトリ」で適宜、公開中)。

付記:バイオフィルムは、水中における微生物の存在様式として極めて強固に基板に固着し、かつ生存に有利であることが認識されてきました。そのため実社会の生活・仕事の両面で関わってくることが知られてきました。一つのテーマでも、これほど発展性があるのです。以下に列挙しておきます:

装置洗浄(医療)/動物管理(研究)/歯垢制御(口腔)/環境保全(生態)/水質浄化(素材)

大阪校の理科室で取り組める「バイオフィルム」形成実験という初歩から、これだけ多岐にわたる社会活動へと展開し得る、そんな"未来図"が描けるのです。これからは、今は存在しない事業を新しく創造していくべき新世紀です。生きていく土台づくり。それが「高等学校」が果たすべき使命です。

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