Antibacterial and antivirus properties of copper doped carbon film

掺铜碳膜的抗菌抗病毒性能

• 批准号: 21K04667
• 负责人: 平栗 健二
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04667/
• 关键词: DLCコーティング; 抗菌性; Cu濃度; 生体必須元素; 生体親和性; 元素ドーピング; 抗ウイルス性

令和4年度においては、平成3年度に確立したCu含有グラファイト特殊ターゲットである混合ターゲットスパッタ（Mist : Mixture sputtering target）法を用いて複数の銅と炭素混合条件（Cu: C=70 : 30, 60 : 40, 50 : 50）で目的の試料を作製した。これらの試料の黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）に対する抗菌性を評価した。初期状態での生菌数（1.2×104個）を各試料に播種してから24時間後の生菌数を測定し、対数平均値として算出した。最適な試料では、検出限界値以下となり、抗菌活性値は4.6の数値を示した。これは、対象試料における活性値の10,000分の1となり、極めて優秀な抗菌特性を持つことが認められた。本研究目的である「Cu-DLC創製プロセスの開発と抗ウイルスおよび抗菌性検証」の内容の一項目が導出できたことになる。また、研究計画項目としていた「Mist法におけるCu-DLCの最適創製手法の開発および抗菌性評価」の実験手法も確立でき、基礎的なデータの収集およびその解析は計画通りに進行した。各試料の耐久性評価方法の研究については、高温下での密着性および膜構造の同定としてRaman分光装置による膜表面構造分析および試料最表面の元素比率をＸ線光電子分光装置 (XPS) を用いて調査した。この結果、機材の金属に対するCu-DLC耐久性については、最適なCu含有量があることが判明した。医療現場での使用を考慮すると、殺菌処理方法に対する安定性も重要であり、本成果の利用価値は高い。令和4年度の成果については、国内学会（応用物理学会、ダイヤモンドシンポジウム、ライフサポート学会、炭素材料学会等）での発表を行い、広く成果の公表に努めた（研究発表参照）。

In order to establish the Cu content in the fourth year and the third year of Heisei, the mixture (Mixture sputtering target) method was used to prepare the target sample under the mixed conditions of Cu: C=70 : 30, 60 : 40, 50 : 50. This sample was evaluated for antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. The number of bacteria in the initial state (1.2×104) was measured after 24 hours of sowing for each sample, and the average number was calculated. The optimum test material is below the detection limit value and the antibacterial activity value is below 4.6. The activity value of the sample is 10,000 points, and the antibacterial property is excellent. The purpose of this study is to derive a project of "Cu-DLC creation and development, anti-microbial and antibacterial demonstration." In addition, the research project "Development of the optimum method for Cu-DLC creation and evaluation of antibacterial properties by Mist method" was carried out to establish the method, collect the basic data and analyze the data. Study on the durability evaluation method of each sample The adhesion at high temperature and the uniformity of film structure were investigated by Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). As a result, the durability of Cu-DLC for metals and materials was determined. The use of medical field is considered, and the stability of the treatment method is important, and the utilization value of the result is high. The results of the fourth year of Linghe will be reported by domestic societies (Applied Physics Society, Daiyō

项目成果

Plasma optical emission measurements using machine learning for biocompatible N-DLC film depositions

使用机器学习进行等离子体光发射测量，用于生物相容性 N-DLC 薄膜沉积

• 发表时间: 2022
• 作者: 1.Nurul Shakirah Binti Jamel;Kenji Hirakuri;Yasuharu Ohgoe;Akira Nakamura;Takashi Komatsu
• 通讯作者: Takashi Komatsu

Classification of DLC films for cell proliferation based on optical constants

• DOI: 10.1016/j.diamond.2021.108266
• 发表时间: 2021-01-22
• 期刊: DIAMOND AND RELATED MATERIALS
• 影响因子: 4.1
• 作者: Kanasugi, Kazuya;Ohgoe, Yasuharu;Hirakuri, Kenji
• 通讯作者: Hirakuri, Kenji

Zn-DLCのZn溶出特性と石灰化促進効果

Zn-DLC的Zn溶出特性及促进矿化作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 熊谷颯天;馬目佳信;平塚傑工;大越 康晴;平栗 健二
• 通讯作者: 平栗 健二

銅を含有する非晶質炭素膜

含铜非晶碳膜

• 发表时间: 2023

製品利用に向けたバイオマテリアル開発の基本事項と注意点 ~材料の特徴・材料劣化・表面解析・安全性試験・ニーズ収集~

产品用生物材料开发的基本事项及注意事项～材料特性、材料劣化、表面分析、安全性测试、收集需求～

• 发表时间: 2022
• 期刊: 情報機構
• 作者: 平栗健二;三原伊織
• 通讯作者: 三原伊織