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制御可能なナノ構造を用いた微生物抗菌メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19008
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関関西大学

研究代表者

伊藤 健  関西大学, システム理工学部, 教授 (50426350)

研究分担者 小嶋 寛明  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 上席研究員 (00359077)
新宮原 正三  関西大学, システム理工学部, 教授 (10231367)
清水 智弘  関西大学, システム理工学部, 教授 (80581165)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードナノ構造 / 抗菌 / 殺菌 / QCM / 経時変化 / 濡れ性 / 微生物付着 / バイオミメティクス
研究成果の概要

本研究では、ナノ構造が発現する抗菌メカニズムを解明するために、ナノ構造の寸法を制御すること、そしてその物理化学的性質を制御することでそれらのパラメーターが抗菌性に及ぼす影響について評価を行った。
研究の結果、シリコン基板にナノピラーを任意の寸法で形成できる技術を開発し、それを用いて抗菌性を発現する構造的特徴を見出した。また、物理化学的条件も重要である事を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの抗菌剤は、金属系や化学物質が使われてきたが、それらに耐性をもつ薬剤耐性菌が生まれ、それらの菌に感染して亡くなる人の数が増加の一途をたどっている。
本研究から生まれる技術は、物理的な作用により抗菌性を発現するものであるため、薬剤耐性菌を生み出しにくいと考えられている。抗菌性を発現する原因を突き止めることで、効果的な人工材を提供できるものと考えられ、人類の保健衛生に大いに貢献するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Adhesion and Bactericidal Properties of Nanostructured Surfaces Dependent on Bacterial Motility2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Jindai, Kazuki Nakade, Kyosuke Masuda, Takashi Sagawa, Hiroaki Kojima, Tomohiro Shimizu, Shoso Shingubara, Takeshi Ito
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 10 ページ: 5673-5680

    • DOI

      10.1039/c9ra08282d

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クマゼミの翅を模倣した抗菌材料の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤健
    • 雑誌名

      機能性材料

      巻: 39 ページ: 44-52

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Single Cell / real-time imaging of bactericidal effect on the nanostructural surface2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Jindai, Kazuki Nakade, Takashi Sagawa, Horoaki Kojima, Tomohiro Shimizu, Takeshi Ito
    • 雑誌名

      Material Today: Proceedings

      巻: 7 ページ: 492-496

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Adhesion and Bactericidal Properties of a Wettability-Controlled Artificial Nanostructure2018

    • 著者名/発表者名
      Nakade Kazuki、Jindai Keisuke、Sagawa Takashi、Kojima Hiroaki、Shimizu Tomohiro、Shingubara Shoso、Ito Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 1 号: 10 ページ: 5736-5741

    • DOI

      10.1021/acsanm.8b01340

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bactericidal effect on the nanostructural surface: mimicking the cicada wing2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Nakade, K. Jindai, T. Sagawa, H. Kojima, T. Shimizu, S. Shingubara
    • 学会等名
      Biomimetics in bioengineering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of bacteria death on the nanostructured surface using electrochemical impedance spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Masuda, K. Jindai, H. Kojima, I. Yamashita, T. Shimizu, S. Shingubara
    • 学会等名
      IEEE Nano
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of adhesion and deformation of E. coli on the 3D nanostructural electrode using electrochemical impedance spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Masuda, K. Jindai, H. Kojima, I. Yamashita, T. Shimizu, S. Shingubara
    • 学会等名
      M&Be 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ構造における抗菌メカニズム解明を目指した微小空間での電気化学インピーダンス測定2019

    • 著者名/発表者名
      増田恭介、神代啓輔、藤野優佑、小嶋寛明、山下一郎、清水智弘、新宮原正三、伊藤健
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ構造が発現する抗菌作用のリアルタイム観察の試み2019

    • 著者名/発表者名
      神代啓輔、増田恭介、富成征弘、田中秀吉、小嶋寛明、清水智弘、新宮原正三、伊藤健
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-lapse imaging of bactericidal effect on nanostructural surface2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ito, Kazuki Nakade, Keisuke Jindai, Takashi Sagawa, Hiroaki Kojima, Tomohiro Shimizu, Shoso Shingubara
    • 学会等名
      SPIE Smart Structures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ構造が発現する抗菌作用の解明に向けた取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤健
    • 学会等名
      長崎大学化学・物質工学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ構造が発現する抗菌作用に付着力が及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      中出一輝、神代啓輔、佐川貴志、小嶋寛明、新宮原正三、伊藤健
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 天然系抗菌・防カビ剤の開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤健 (坂上吉一監修)
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      CMC出版
    • ISBN
      9784781312606
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] ナノ機能物理工学

    • URL

      http://www2.kansai-u.ac.jp/nano/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ナノ機能物理工学

    • URL

      http://www2.kansai-u.ac.jp/nano/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 関西大学ナノ機能物理工学研究室

    • URL

      http://www2.kansai-u.ac.jp/nano/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 抗菌材料及びこれを備えた抗菌部材2018

    • 発明者名
      伊藤、清水、新宮原、中出、神代、佐川、小嶋
    • 権利者名
      伊藤、清水、新宮原、中出、神代、佐川、小嶋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-186538
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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