ヨシダ効果とはゲルの摩擦場で穿刺中間体（ペネトロン）が形成される現象
微細針状物質と細菌から成るコロイド溶液をハイドロゲル表面に広げ、界面形成物質を接触させて滑り摩擦を発生させると、細菌細胞と微細針状物質は衝突し、穿刺中間体（ペネトロン）呼ばれる複合体が形成される。このペネトロンが 形成される現象は発見者の名前にちなんで「ヨシダ効果」と命名された。発生させる滑り摩擦については、摩擦係数が急激に増大し、10-15秒以内にプラトーに達することが必須である。ハイドロゲルは破断強度2.1N以上を有することが必要で、アガロース、ジェランガム、κーカラギーナンでペネトロンの形成が確認されている。ハイドロゲルとの界面形成物質としては、ポリスチレン、ポリエチレン、アクリルニトリルブタンジエンゴム、ラテックスゴムといった 高分子化合物、また石英、翡翠（ヒスイ）輝石といった不活性で滑らかな表面を有するケイ酸塩鉱物が挙げられる。微細針状物質としては直径が10~50 nmであることが必要で、多層カーボンナノチューブ、キチンナノウィスカー、マグヘマイト（γ-Fe2O3）あるいはクリソタイルおよびα-セピオライトといった微細針状粘土鉱物でヨシダ効果が確認されている。
What is the Yoshida effect?
The Yoshida effect is defined as the formation of complexes called penetrons, which are bacterial cells, each impaled by a single nano-sized acicular material in a friction field formed at a hydrogel interface. The hydrogel, interface forming material, nano-sized acicular material, bacterial cells, sliding friction, and an energy source to provide the friction force are each essential to the formation of penetrons. The hydrogel (e. g., agar, gellan gum, kappa-karagenan) involved shear stress at more than 2.1N. The interface forming material could comprise polymer material such as polystyrene, polyethylene, or acrylonitrile butanediene rubber. The optical vertical reaction force against hydrogel was around 40 gf/cm2. Multi-walled carbon nanotube, chitin nanowhisker, maghemite(γ-Fe2O), or alpha-sepiolite are each nano-sized acicular materials that can generate Yoshida effect.
