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P-053 抗菌性・抗バイオフィルム性を持つ蝉の翅のナノ構造を模倣した材料がバイオフィルムに及ぼす影響

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従来の化学的作用の抗菌材は、人体への被害、薬剤耐性菌の出現、環境汚染が懸念されている。また、医療や産業など様々な分野で生物由来のファウリングや配管の閉塞などの悪影響を及ぼすバイオフィルムが大きな問題となっている。物理的作用の抗菌性を持つ蝉の翅の構造を模して人工的に作製することで、人体や環境に優しい新たな抗菌材として、さらにSDGsの観点からも世界的に持続可能な社会の実現の一助になると考えている。
現在は、被加工物に対して自由にコーティングすることや、自由自在に操ることが容易であるため実用化しやすいと考えられる樹脂を用いてナノピラーを作製し、その効果を評価することに加え、この構造がバイオフィルムに及ぼす影響の解明に取り組んでいる。

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  • 抗菌性・抗バイオフィルム性を持つ蝉の翅のナノ構造を 模倣した材料がバイオフィルムに及ぼす影響 関西大学大学院 理工学研究科 ナノ機能物理工学研究室 修士1年 松本叡佳 背景・目的 バイオフィルムが及ぼす影響 バイオフィルムの形成過程 様々な分野に悪影響を及ぼす 強い薬剤に代わる 持続性が高く環境に優しい バイオフィルム防止法が必要 ---------------------------------------------- 蝉の翅のナノ構造 蝉の翅の持つナノ構造表面が物理的な 抗菌・殺菌作用を示す ⇒従来の化学的作用のものとは違う 新たな抗菌材として期待されている 目的 蝉の翅にあるナノ構造を模倣した COP樹脂がバイオフィルムに 対して及ぼす影響を評価する バイオフィルムにも 蝉の翅のナノ構造を応用 方法 ----------------- AAO(鋳型)の作製 樹脂への転写 バイオフィルム形成試験 樹脂ナノピラー(cyl) 高さ:ca. 500 nm ピッチ: ca.200 nm 直径:ca.100 nm 樹脂ナノピラ ー(tap) 高さ:ca.600 nm ピッチ:ca.200 nm 根本直径:ca.100 nm 頂点直径:ca. 70 nm 使用菌株 大腸菌(RP437) 緑膿菌(NBRC 12689T) 黄色ブドウ球菌 (NBRC 100910T) 結果・考察 tap:樹脂ナノピラーtap fla:構造無し -------- --- cyl:樹脂ナノピラーcyl 樹脂にナノピラー構造を形成することで、抗バイオフィルム効果を付与することができた。 ただし、構造によって効果を示す菌種は異なることが示唆された。 今後、構造と菌種の関係において詳細な検討が必要と考えている。 <ナノ構造の応用先の例> ・カテーテル等の医療機器 ・工業用の配管 ・船舶の底部分 ・排水溝周り etc.

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