2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of innovative antiviral materials and investigation of their activity mechanism for the safe and secure society
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20H02432
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中島 章 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00302795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
砂田 香矢乃 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 光触媒グループ, 研究員(任期有) (20311433)
磯部 敏宏 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20518287)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 抗ウイルス / 溶出 / 希土類 / モリブデン / ヨウ素酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度ガンマ-Ce2Mo3O13はエンベロープを持たないウイルス（Qβ）に対する活性が低く、エンべロープ型ウイルス（Φ6）に対しては高い活性を発現することを明らかにしたが、その発現機構を詳細に検討した。Qβに対する活性は、希土類イオンによるカプシドの負電荷の中和とウイルスの特定部位へのポリ酸の吸着が影響していることが示唆された。一方Φ6に対する活性は、活性酸素種の生成と、Ceとモリブデン酸が形成したヘテロポリ酸の吸着が影響していることが考えられた（論文投稿中）。
また、撥水性シランを用いて固体表面の撥水性と抗ウイルス活性との関係性について系統的に検討を行った結果、撥水性が抗ウイルス活性に及ぼす影響は減少率で1.5桁程度であり、今回我々が得た希土類モリブデン酸系複合酸化物の抗ウイルス活性では、表面の撥水性の寄与は大きくないことが明らかになった。
室温での沈殿法によりアモルファス状のCe(IO3)4を作製し、また、溶液の混合により生じた沈殿を焼成することでCe(IO3)3, α-La(IO3)3, δ-La(IO3)3の各粉末試料を作製した。これらの試料はΦ6に対してもQβに対しても高い抗ウイルス活性を示した。これらの抗菌・抗ウイルス活性には、試料から漏出したランタンやセリウムイオンの吸着、セリウムイオンの酸化力、ヨウ素酸イオンによるpHの変化、酸化力等が影響を及ぼしていることが考えられた（論文執筆中）。
昨年度暗所下で高い抗ウイルス活性を発現することを明らかにしたCoOx担持LaドープCeO2について論文投稿を行い、昨年度のJCS-JAPANの年間優秀論文賞に選出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
全体として順調である。新型コロナウイルスの感染拡大の影響で、実施の順序が当初の計画から変更になった項目があるものの、現段階で機構解明はほぼ終わり、既に実ウイルスでの評価も終わっている。形態制御も一定の成果が出てきており、今後は「最適化」と「高性能化」へ向けてさらに検討を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように今後はここまで得られた知見をもとに、「最適化」と「高性能化」を進め、世界最高性能の抗ウイルス材料の開発を目指す。希土類モリブデン酸系複合酸化物の特徴でありかつ弱点でもあるイオンの溶出については、組成を効果的に置換することで抑制が可能で、現段階でほぼ非溶出と言える新たな抗ウイルス材料が開発出来かかっている。この材料の最適化をさらに進めるとともに、新たな機能として「負熱膨張性」（加熱をすると膨張せずに縮む特性）が得られる可能性がある。この点は計算科学的に予想されたもので、さらに詳細に「新規機能の付与」についても検討を実施していく。
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[Journal Article] Preparation of cerium molybdates and their antiviral activity against bacteriophage Fai6 and SARS-CoV-22021
Author(s)
T. Ito, K. Sunada, T. Nagai, H. Ishiguro, R. Nakano, Y. Suzuki, A. Nakano, H. Yano, T. Isobe, S. Matsushita, A. Nakajima
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Journal Title
Mater. Lett.
Volume: 290
Pages: 129510
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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