Antibacterial and antivirus properties of copper doped carbon film

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04667
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: HIRAKURI KENJI 東京電機大学, 工学部, 教授 (60225505)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬目 佳信 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (30219539)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: DLCコーティング / 元素ドーピング / 抗ウイルス性 / 抗菌性

Outline of Final Research Achievements

Impart new properties to diamond-like carbon (DLC) films by incorporating third elements such as zinc (Zn), copper (Cu), silicon (Si), titanium (Ti), and fluorine (F) is developed. Among these, copper (Cu) has been reported to inhibit enzymes, restrict bacterial activity, and influence bacterial metabolism, thereby exhibiting known antibacterial effects. In this study, copper-doped DLC (Cu-DLC) films were formed using high-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and the relationship between antimicrobial properties and film characteristics was investigated.

Free Research Field

工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、国内外でDLCの研究開発が競争的に行われており、摺動部品や超硬工具への応用が進み、日本の技術力は世界をリードしていることから国際標準化機構（ISO）規格の取得に大きな貢献をしている。特に、表面平滑性、低摩擦係数、撥水性などの特徴から、抗菌性能を有するDLCの研究が進んでいる。新型ウイルス対策や衛生的生活習慣の向上から、生活用品へ活性元素（銅：Cu）をドープしたCu-DLCコーティング技術が求められ、その技術的課題を解決した製品開発が期待されている。