セラミックスナノシートの活用に変革をもたらす抗菌コーティング

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本研究では抗菌・抗ウィルス活性を持つセラミックスナノシートの合成に取り組み、医療現場における「医療機器を介した感染予防」や、新型コロナウィルスにより変容した社会生活でグローバルに渇望される「不特定多数が触れる場所の感染予防」に有効な抗菌材料を開発する。病原体の物理的破壊に適した異方性形状を有する無機層状材料(セラミックスナノシート)を病原体の不活性化に効果のある有機分子で修飾する。さらに、透明な合成高分子のモノマーとナノシートを溶剤中で混合し、固体材料に塗布および高分子化させることで抗菌・抗ウィルス性表面膜を形成する。結果的に医療機器の感染防止や不特定多数が触れる箇所を原因とした接触感染防御に有効なコーティング材を開発する。今年度はリン酸ジルコニウムナノシート（ZrP NS）およびアクリル樹脂（PMMA）からなる複合透明膜を合成し、日和見菌（E. ColiあるいはS. Aureus）に対する抗菌効果を調査した。合成した複合膜は可視光線に対して高い透明度を示し、既存の固体材料表面に塗布することで、材料の外観を損なうことなく表面抗菌化できる可能性を示した。さらに、この膜は繰り返しの抗菌持続性を示し、とくにS. Aureus に対して抗菌効果が高い結果を得た。菌に暴露した後の複合膜表面の観察を行ったところ、多くの菌の付着が観察され、その一部には正常時と比較して変形した形状の菌が見られた。したがって、膜表面で菌の死滅が起こっていること、また死滅菌による膜の汚染が、抗菌効果の持続効果を低下させることが明らかとなった。