2009年02月

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2009年02月13日

「光触媒酸化チタン微粒子溶液の黄色ブドウ球菌に対する殺菌効果」論文抜粋

「光触媒酸化チタン微粒子溶液の黄色ブドウ球菌に対する殺菌効果」

　　　　　　　　　　　　　　　　第23回日本整形外科学会基礎学術集会より

はじめに

整形外科領域において，化膿性関節炎や細菌性骨髄炎，膿瘍などの骨・関節感染症は，一般に難治性であり，多数回手術を必要とすることも少なくない。また，体内埋入インプラント関連感染症もしばしば経験する。その予防には種々の対策が講じられているにもかかわらず，依然として整形外科手術例の0.2～17.3％に術後感染が発生するといわれている。
こうした骨・関節感染症で，最も頻度の高い起炎菌は黄色ブドウ球菌である。　- 中略 -

　こうした問題に対し，著者らは酸化チタン(TiO2)の光触媒作用に注目している。TiO2は，紫外線によって-OH，O2-，HO2-，H202などのフリーラジカルを放出し，その強力な酸化力によって表面に付着した細菌などの有機物を溶解する性質がある。
以前，著者らはTiO2薄膜の抗菌性について報告したが，標的となる菌との接着性に問題があった。
そこで，TiO2自体を小さな微粒子にして水溶液中に分散させれば，紫外線への曝露性と細菌への接着性を向上でき，感染症発生の予防のみならず有効な治療として応用できると考え，水溶性TiO2微粒子を作製した。　- 中略 -

　本研究の目的は，TiO2の光触媒殺菌活性を示す水溶性TiO2微粒子を作製することと，このTiO2微粒子水溶液を用いて黄色ブドウ球菌に対する光触媒抗菌効果をin vitroで評価し，紫外線照射時間と抗菌活性との関係を検討することである。

対象と方法

四塩化チタンのガスを気相法で加熱焼成することで，表面にrutile型，内部にanatase型結晶を有するTiO2微粒子を作製した。一次粒子の直径は平均21nm，BET比表面積は50m2g-1である。
これにpHを調整するための過炭酸ナトリウムやクエン酸などの可溶成分を加えて固形粉末とした(MEK-01：Nanowave，Aichi，Japan)。　- 中略 -

　照射時間は，最大120分まで行い，TiO2溶液中の菌液を1,000μlのPhosphate-Buffered Salineで希釈した。その希釈菌液を回収して，Compact Dry TC培養キット(Nissui Pharmaceutical,Tokyo,Japan)に24時間培養した。0，5，10，15，20，30，45，60，90，120分の紫外線照射時間におけるそれぞれのcolony-forming units(CFU)を5回ずつ計測し，生菌率を下記のように算出した。
生菌率(α分)= CFU(α分)×100/CFU(0分)TiO2溶液とコントロール群(蒸留水)，UVA照射の有無によって4群に分け，統計学的に検討した(一元配置分散分析法：ANOVA，多重比較検定)。

Staphylococcus aureus
(黄色ブドウ球菌)の生菌率
・グループ1：TiO2溶液＋UVA照射あり
・グループ2：TiO2溶液＋UVAを遮蔽
・グループ3：蒸留水＋UVA照射あり
・グループ4：蒸留水＋UVAを遮蔽
論文図1.jpg

紫外線照射20～90分において，グループ1(△)はほかのグループよりも有意に生菌率を抑制した(p＜0.05)。

結果

TiO2微粒子粉末は，室温で蒸留水に速やかに溶解し，以後沈澱や析出現象は認めなかった。　- 中略 -

Staphylococcus aureus(黄色ブドウ球菌)に対する殺菌性について，照射時間と生菌率の変化を図に示す。
蒸留水＋UVなし群(グループ4) では，120分後も平均83.3％と高い値を維持した。
TiO2溶液＋UVなし群(グループ2)と蒸留水＋UVあり群(グループ3)は，経時的に生菌率は緩やかに低下したものの，60分で各々平均81.3％，65.3％であった。
しかし，TiO2溶液十UVあり群(グループ1)では，UV照射後急速に低下し，30分で17.3％，60分では0.4％とUV照射30分以降は他群より有意差をもって生菌率を抑制した(ANOVA：p＜0.05)。完全に黄色ブドウ球菌を不活化しえたのは，UV照射90分時点であった。

考察

TiO2は，3種類の結晶形(rutile，anatase，brookite)を有し，紫外線があたると半導体に変化する性質がある。表面にできた電子と正孔が，水や酸素と反応して種々の活性酸素を生成する。
その酸化作用は，塩素や次亜塩素酸，過酸化水素よりも強く，細菌を始めとする有機物を分解する能力がある。化学構造的にも安定しており，生体毒性もないため，水質や大気汚染の浄化など環境分野で応用されつつある。　- 中略 -

紫外線は，それ自身に殺菌能力があることは広く認知されている。本研究でも，蒸留水＋UVあり群(グループ3)において60分で平均65，3％，120分で50.2％と，経時的に黄色ブドウ球菌を不活性化させた。また，同様に TiO2溶液＋UVなし群(グループ2)でも経時的に生薗率が緩やかに低下した。この背景には，MEK-01が実験室内の太陽光や蛍光灯の光に反応して，光触媒殺菌効果を示した可能性が考えられる。
しかし，TiO2溶液十UVあり群(グループ1)では，紫外線照射30分以降において他群よりも有意差をもって生菌率を抑制した。このことは，TiO2微粒子の光触媒作用が，同菌に対して有効に発現したことを示唆している。　- 中略 -

本研究ではTiO2を水溶液として使用した。菌種や株種，生成法が異なるため，純粋に固形TiO2との抗菌性比較はできないが,TiO2を水溶性微粒子にすることで，表面積が拡大し，紫外線の吸光性と細菌への接触率は向上すると考えられる。
手術時の細菌汚染はインプラント表面のみとは限らない。また，感染性偽関節や骨髄炎，関節炎や膿瘍などの感染症では，起炎菌は一定の空間の中に飛散，浮遊するものと，組織間の隙間に隠れて存在するものが併存している。
こうした細菌を固形のTiO2に接触させるのは困難であるが，水溶液中の微粒子として分散させれば，殺菌能力が向上すると考えられる。
つまり，TiO2水溶液を体内に埋入するインプラント表面に噴霧したり，洗浄液や潅流液に使用できれば，接触した細菌を効率的に死滅させ，その繁殖を抑制できると考えられる。　- 中略

まとめ

TiO2の光触媒殺菌活性を示すTiO2微粒子の0.5％水溶液を用いて，黄色ブドウ球菌に対する光触媒抗菌効果を証明できたことから，各種感染症の発生予防法，および有効な治療法の1つとして期待できる。

「光触媒酸化チタン微粒子溶液の黄色ブドウ球菌に対する殺菌効果」
小関弘展　白石公太郎　弦本敏行　進藤裕幸　馬場恒明　垰田博史

第23回日本整形外科学会基礎学術集会(平成20年10月23日・24日)で発表されました。

投稿者 Webmaster : 11:05

2009年02月12日

お問い合わせ

ＴＥＬ　０５６１－８２－９４７１
ＦＡＸ　０５６１－８２－９５７９

メールでのお問い合わせはこちら

投稿者 Webmaster : 13:14

2009年02月10日

内装用コーティング剤に使用している光触媒の安全性について

弊社の内装用コーティング剤に使われているアパタイト被覆二酸化チタン粒子の大きさは、細胞内に入り込むと言われているような２０ナノメートルから４０ナノメートルのものは使用しておりません。
粒子の大きさは約０．５ミクロンのものを使用しております。

内装用コーティング液を原子間力顕微鏡で観察
顕微鏡写真2.jpg

上の図の

から

までの長さは同じで、１μｍの約半分ということが分かる

投稿者 Webmaster : 14:03

2009年02月09日

フォトクリンミスト噴霧装置

ミスト噴霧装置・フォトクリントルネーダーＬ１０００・フォトクリントルネーダーＧ２５０

ミスト噴霧装置

噴霧調節が可能なノズルを備えたスプレーポットとタイマー機能付エアーポンプがセットになったミスト噴霧装置

軽量で持ち運びに便利

タイマーは１５分以内で自由に設定、連続運転も可能です

約９０度の範囲で無段階調節が可能

５３デシベルの超低騒音で周囲に迷惑をかけることなく作業が行えます

定格電圧100V・定格出力100W

最大噴霧量20cc/min・騒音レベル53db

Ｗ280×Ｄ175×Ｈ275(mm)・重量9.5kg

ミスト噴霧装置を使った施工例

フォトクリントルネーダーＬ1000

ガラスに施工する場合、初心者の方でも施工することができる（ＮＷクリアー使用の場合）

室内や車内に噴霧することで光触媒施工することができる（ＨＭ－３９使用）

粒子経が1～5ミクロンで濃色の基盤でも」透明な仕上がりにすることができる

自動車車内マットの洗浄や塵や埃の除去

本体寸法及び重量　Ｗ１００　Ｄ３５０　Ｈ240　約１ｋｇ

エアー量　０．５～０．８ＭＰａ　容器容量　１０００ｍｌ

流体　中性　　　使用温度　１０～５０℃

フォトクリントルネーダーＬ１０００を使った施工例

フォトクリントルネーダーＧ２５０

光触媒の微粒子噴霧

粒子経1ミクロン前後

回転幅・エアー・液量が無段階調節

点から円に広範囲に強力噴射

小型軽量で取り回しに便利

本体寸法及び重量　Ｗ９０　Ｄ２３０　Ｈ２００　約４５０ｇ

エアー量　０．５～０．８ＭＰａ　容器容量　２５０ｍｌ

流体　中性　　　使用温度　１０～５０℃

フォトクリントルネーダーＧ２５０を使った施工例

投稿者 Webmaster : 12:50

新光触媒ＭＥＫ(メック)シリーズ

水中のレジオネラ菌もシャットアウト

ポイント

紫外線の届かない環境においても効果を発揮
強力な殺菌力を有しているが無害で取り扱いが容易
水に適量を溶かすだけでレジオネラ菌を殲滅
従来の光触媒では、抗菌材料としての活性が不十分、可視光域では反応しないなどの欠点を解消した。

概要

二酸化チタン光触媒に特殊処理を施すことで、光の吸収波長を可視光域にまで広げるとともに殺菌、抗菌能力を飛躍的に向上させた。
従来の光触媒は紫外線により殺菌作用を発揮するが、今回開発した触媒は550nmの可視光域まで吸収波長を広げたため紫外線の届きにくい水中でも効果を発揮する。
レジオネラ菌が1400個程度確認された水10Lに新光触媒を10ｇ溶かしただけでレジオネラ菌が殲滅した。
高い殺菌作用を持ってはいるが、phは7前後と中性で毒性もなく無害で粉末や液状でスプレー噴霧したり、水に溶かして抗菌洗浄剤などに利用できるため取り扱いがきわめて容易である。
壁などに付着した細菌を殺菌できるので、医療、食品関連の専門分野から一般家庭、ペットウィルスの除去まで広く利用できる。

MEK-01を混合することによる水中の一般細菌

ＭＥＫ－０１・・・中性、抗菌性が高い

ＭＥＫ－０１/Ｓ・・・中性、消臭効果が高い

ＭＥＫ－０３/Ｓ・・・弱アルカリ性

ＭＥＫ－０４・・・アルカリ性

投稿者 Webmaster : 12:40

ＮＷＰ

１ｋｇ容器入り・４ｋｇ容器入り・１０ｋｇ容器入り・２０ｋｇ容器入り

ＮＷＰシランガードＮＷＰナノガード

ＮＷＰシランガード

吸水性のあるものに光触媒を塗布する場合の下塗り剤
密着性を上げるための下塗り剤
施工方法　スプレーガン

ＮＷＰナノガード

吸水性コンクリート面への光触媒施工の下塗り剤
コンクリートの劣化・吸水防止・中性化抑制
塩害・凍害・エフロ抑制機能
アルカリ回復性　pH11→pH12.1
付着強さ（建研式引っ張り試験）　0.9N/m㎡→2.28N/m㎡
クラック充填（シュミットハンマー観測値）　28.3→34.7
耐水性（水道水浸漬50℃200時間）　異常なし
表面状態は微撥水で濡れ色防止となり、コンクリートの劣化や吸水を防止する画期的な浸透性の無機質面改質剤
塗布面にＮＷ－１やＮＷクリアーを塗布することにより、防汚効果、窒素酸化物の分解等環境浄化の効果を発揮します
施工方法　ローラー・ハケ
ＮＷＰナノガードを使った施工例

投稿者 Webmaster : 12:31

ＮＷ－１

外装用光触媒コーティング剤（水性）

ＮＷ－１

１Kg容器入り・４ｋｇ容器入り・１０kg容器入り・２０kg容器入り

ＮＷ-1.JPG

汚れ防止対策、有害化学物質の分解除去。

外壁、看板等が汚れにくくなります。

換気扇からの汚れによるスジがつきにくくなります。

自動車の排気ガス、NOｘなどの分解。（試験結果）

ＮＷ－１を使った施工例

用いている光触媒は、金平糖のようにアパタイトが二酸化チタンを被覆しており、直接基材に接触することが無く、保護層を設ける必要が無いため、1層でコートができるメリットがあります。

また、アパタイトによる吸着能が付与されているために、トータルにおける分解能が増加しています。

親水性を示す接触角においても初期値において未処理のものが60°程度に対し、処理面は約30°。さらに、紫外線照射10時間後には15°を切るところにまで進みます。

家庭、ホテル、オフィス、病院、学校、福祉施設、カラオケルーム等の外装にご利用いただけます。

一般的に、光触媒は活性酸素の働きで有機物を分解する反面、基材をも劣化させてしまいます。アパタイト被覆二酸化チタンは、二酸化チタンにアパタイトを被覆することにより、直接基材に触れることが無いため、基材は劣化されにくくなります。

使用方法

外装用光触媒コーティング剤をコンプレッサーで微粒子状にして塗布し、基材に結着させます。非常に結着力が強いので、対象物が汚れていると汚れの上に結着してしまいます。したがって、光触媒コーティングは、必ずクリーニングしてから行ってください。
コンクリート打ちっぱなし面や石面など吸水のあるものは、ＮＷＰ-ナノガードやＮＷＰ-シランガードを下塗りしてください。
焼付け塗装など硬い塗膜の場合はシリカバインダーを下塗りしてください。

投稿者 Webmaster : 11:31

ＨＯ－０５HM

内装用光触媒コーティング剤（水性）

*1ハーフメタル®
ＨＯ－０５HM
１Kg容器入り・４kg容器入り・１０kg容器入り・２０kg容器入り

シックハウス症候群対策、VOC対策に最適。
夜間等光が当たらなくても有害物質を吸着分解し綺麗な環境を提供します。
消臭・抗菌効果。
アパタイトを被覆しているので下地をいためません。
1回塗りで工期を短縮するので作業コストが従来の光触媒に比べて安価になります。
ＨＯ－０５HMを使った施工例

ハーフメタル

家庭、ホテル、オフィス、病院、学校、福祉施設、カラオケルーム等の内装にご利用いただけます。

アパタイトを被覆しているので、ホルムアルデヒドなどの有害物質の吸着効果を備えています。光が当たっている間だけでなく、光の当たらない夜間にも細菌や臭い等の有機物を吸着し捕まえておいて、光が当たってからそれらの物質を分解していくので効果抜群です。

使用方法

内装用光触媒コーティング剤をコンプレッサーで微粒子状にして噴霧し、基材に結着させます。非常に結着力が強いので、対象物が汚れていると汚れの上に結着してしまいます。したがって、光触媒コーティングは、必ずクリーニングしてから行ってください。

内装用塗料（HO-05)を造花に塗布しアセドアルデヒドの分解試験を行いました

投稿者 Webmaster : 11:04

2009年02月06日

ＮＷ-1施工面及び未施工面の４年経過後の写真

工程の都合により施工できなかった部分があり、施工から４年後、施工面と未施工面ではこのような違いがでました。

投稿者 Webmaster : 17:52

ＨＭ－３９

*1ハーフメタル®
ＨＭ－３９
ＨＭ-39.JPG

内装用光触媒コート及び噴霧剤

噴霧することもでき（フォトクリンミスト噴霧器使用）室内や車内の隅々まで光触媒施工をすることができます。

ＶＯＣの安全基準のない家具などにも引出や扉を開けて噴霧すれば、内部まで施工できます

室内の場合はＨＯ－０５との併用でより効果を発揮します。

ＨＭ-３９の施工例

*1ハーフメタルとは弊社の商標で、酸化チタンに金属をドープすることにより可視光領域においても効果を発揮します。　産業技術総合研究所と開発

注意事項

室内に噴霧する際は作業中及び養生中は部外者は部屋に入れないでください。また作業者はマスク・保護メガネを着用してください。

投稿者 Webmaster : 15:45

2009年02月05日

京都　Sマンション光触媒コーティング施工例

投稿者 Webmaster : 16:26

三重大学生物資源学部海洋微生物学研究室によるＭＥＫの殺菌効果試験

試験名

海水中におけるMEK-3の殺菌効果試験

試験機関

三重大学生物資源学部海洋微生物学研究室

試験方法

(1)試験菌株
Escherichia coli K-12 (大腸菌)
Enterococcus asini (腸球菌)
(2)使用培地
普通培地(大腸菌の継体、培養用)
MRS培地(腸球菌の継体、培養用)
共に37℃、振盪培養
(3)試験操作
①前培養し洗浄した菌体100μlを10ml試験管に接種した。
　　10ml試験管には最初からMEK-3溶液を入れておき、接種した時点を0day、
　　24時間後を1dayその後は2,3,5,7dayとし実験を進めた。
②菌数の計数は、マイクロプレートに接種しMPN法により行った。
③プレートを37℃で48時間培養した後に、MPN表による菌数の算出を行った。

①大腸菌
水道水(コントロール)
人口海水(コントロール)　
MEK-3　1g/L濃度の水道水
MEK-3　1g/L濃度の人口海水
図1.jpg

②腸球菌
水道水(コントロール)
人口海水(コントロール)
MEK-3　1g/L濃度の水道水
MEK-3　1g/L濃度の人口海水
図2.jpg

試験結果

MEK-3(1g/L)を溶かした溶液ではすべてにおいて菌数の減少が確認された。
人口海水では約１０００００００個の菌が早い段階(24 時間以内)で殺菌された。

投稿者 Webmaster : 11:04

保育園光触媒施工後のVOC検査風景

投稿者 Webmaster : 09:59

2009年02月02日

ＮＷクリアーのガラス板を基盤とした耐久性試験

試験方法
　３０センチ×４０センチのガラス板の半分を専用研磨剤で磨き、アルコールで拭き仕上げた後、トルネードガンを使い、「目視検査のため塗布膜が極薄く目視できる程度」スプレー塗布し、２ヶ月間放置したものを、試験台に乗せシャンパーで水を着けながらスクイージーにて1000回擦り、親水性の有無を目視により確認する。

シャンパーでガラス面を水で濡らす。