2012 Fiscal Year Research-status Report
ナノ粒子を用いたスラリージェットエロージョン法によるバイオフィルム除去技術の開発
| Project/Area Number |
24656111
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
|
| Research Institution | University of Fukui |
|---|
Principal Investigator |
岩井 善郎 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40115291)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮島 敏郎 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60397239)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | バイオフィルム / 酸化チタン / MSE / Ti / 紫外線 |
|---|
| Research Abstract |
Ti材料に対する損傷発生限界について、MSE試験機を用いて、酸化チタン粒子を投射したときのTi材料損傷面の摩耗深さ、表面形状・粗さをレーザ顕微鏡・原子間力顕微鏡で計測した。また、投射面の表面組成の変化を分析機器（EDX）で調べた。試験装置には，ウェットブラストの原理を用いたダブルポット式ウェットブラスト試験機を使用した．ダブルポット式ウェットブラスト試験機は，かく拌機付きPot 1 から導かれたスラリーを圧縮空気によってガンユニットから試験片に投射しPot 2 で回収する装置である．投射粒子にはTiO2 粒子（平均粒径36 nm）を用いた．投射ガンの形状は正方形（1×1 mm），投射距離3 mm，スラリー濃度c=3 mass%，投射角度α=90°とした．実験の結果、投射時間を長く又は、投射圧力を大きくすると、洗浄こんが紫色に変色することが明らかになった。
また、バイオフィルム除去条件について、疑似バイオフィルムとして、シリコングリースを塗布して除去レベルを前述と同様に計測した。洗浄完了の判断には、表面の観察と、水の接触角測定により判定した。その結果、投射空気圧力が0.30MPaの時、投射時間20秒で洗浄が完了されることがわかった。投射面の表面粗さは、一般的なスクリュ型インプラントの規格値よりも小さな粗さを有することがわかった。
バイオフィルム滅菌のための紫外線照射条件・バイオフィルムに酸化チタンスラリーを滴下して紫外線を照射（申請設備）し、化学的作用による滅菌レベルを調べた。また、滅菌レベルを菌拭き取り検査機で定量化する手法を試みた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
投射条件の選定にあたり、予想よりも短期間で、条件を設定できたため、計画より進展して進めることが可能になった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
MSE試験によるバイオフィルム除去と紫外線照射滅菌条件
・バイオフィルム用に改造したMSE装置を用いて、前年度までの計画で確定した投射条件でバイオフィルム除去を試行する。・除去された箇所に紫外線照射条件で滅菌を試行する。・滅菌レベルは、菌拭き取り検査機で定量化する。・完全除去・滅菌条件を確立する。
除去されたバイオフィルムを含有するスラリー廃液の紫外線照射滅菌条件
・除去されたバイオフィルムを含むスラリー廃液を滅菌するための、紫外線照射条件を明らかにする。・酸化チタン粒子量（スラリー濃度）と紫外線照射条件の関係を明らかにする。・滅菌レベルは、菌拭き取り検査機で定量化する。以上のことからスラリー廃液中の滅菌条件を確立する。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究分担者の所属先変更に伴い、打合せ等の旅費を増やしたが、基本的な研究費の執行は、今後の研究の推進計画に合わせ実行する。バイオフィルムの除去のために必要な消耗品費、ならびに投射後の表面の分析費としても使用する。
|
