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独自の金属ナノ粒子合成技術を利用した医療従事者用の機能性材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K22787
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

中村 伸吾  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 医療工学研究部門, 教授 (00505323)

研究分担者 佐藤 正宏  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, ゲノム医療研究部, 共同研究員 (30287099)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード銀ナノ粒子 / 殺菌活性 / 紫外線照射 / ラジカル / 金属ナノ粒子 / 抗菌性 / 光照射 / 殺菌効果 / 化学物質分解効果
研究開始時の研究の概要

我々は粒径制御能力に秀でた簡便な銀ナノ粒子合成法を確立している。一般的な銀ナノ粒子には抗菌性等の性質が備わっていることが良く知られている。我々の作り出した銀ナノ粒子についても、その特徴は備わっていることを既に確認出来ている。そして最近になり、この銀ナノ粒子は光照射というきっかけが与えられることで、ラジカルを放出することがわかった。ラジカルはその種類によっては優れた殺菌効果等を生み出す。本研究では我々の得ているこの様な知見を活用しながら、優れた殺菌効果等を有した複合材料を作り出し、これを深化させて医療従事者用の機能性材料の創製を目指す。

研究成果の概要

銀ナノ粒子(AgNP)には微生物殺菌効果、そしてウイルス不活化効果が備わっている。本研究では、AgNPに紫外線を照射することで、その効果が高まることを実証した。この増強効果は、紫外線照射でAgNPから反応性の高いヒドロキシルラジカルが生成することに起因している。強力な酸化剤として知られるヒドロキシルラジカルは、細菌やウイルス、化学物質に対して抑制的な効果を発揮する。しばしば議論の対象となるAgNPのバイオセーフティ問題や環境安全性へ慎重に対処していく必要はあるものの、本システムは細菌やウイルス感染から医療従事者を守ることに役立つと期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最大の成果は、銀ナノ粒子(AgNP)への紫外線照射がラジカルを発生させ、殺菌活性が高まることを実証した点に集約される。本研究ではハンディタイプの簡易型紫外線ランプを使用しており、その汎用性も高い。紫外線の波長もUVA帯域であり、一般的な殺菌目的で使用されるUVC帯域と比べて安全性が高い。本研究成果の活用は、例えば、医療従事者が防護服の脱衣時において病原因子へ誤接触してしまっても、その因子は既に不活化されているために感染をしなくてもすむといったような、新たな感染防護システムの構築につながると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 16件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Efficacy of Bioshell Calcium Oxide Water as Disinfectants to Enable Face Mask Reuse2021

    • 著者名/発表者名
      HIRUMA SUMIYO、HATA YUUKI、ISHIHARA MASAYUKI、TAKAYAMA TOMOHIRO、NAKAMURA SHINGO、ANDO NAOKO、FUKUDA KOICHI、SATO YOKO、MURAKAMI KAORU、YOKOE HIDETAKA
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 26 号: 1 ページ: 27-35

    • DOI

      10.4265/bio.26.27

    • NAID

      130007997360

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Progress in the Development of Disinfectants from Scallop Shell-Derived Calcium Oxide for Clinical and Daily Use2021

    • 著者名/発表者名
      HATA YUUKI、ISHIHARA MASAYUKI、HIRUMA SUMIYO、TAKAYAMA TOMOHIRO、NAKAMURA SHINGO、ANDO NAOKO
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 26 号: 3 ページ: 129-135

    • DOI

      10.4265/bio.26.129

    • NAID

      130008091315

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 次亜塩素酸水およびエタノールと比較検討した貝殻焼成酸化カルシウム水の多目的な環境表面用洗浄・除菌剤としての有効性2021

    • 著者名/発表者名
      石原雅之、比留間寿美代、秦裕樹、中村伸吾、金山敦宏、加來浩器
    • 雑誌名

      日本環境感染学会誌

      巻: 36 ページ: 292-298

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ホタテ貝殻焼成酸化カルシウムの殺菌・消毒剤としての有用性と安全性2021

    • 著者名/発表者名
      福田孝一、秦裕樹、比留間寿美代、高山智宏、安藤尚子、石原雅之、中村伸吾
    • 雑誌名

      日本防菌防黴学会誌

      巻: 49 ページ: 405-411

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraviolet irradiation enhances the microbicidal activity of silver nanoparticles by hydroxyl radicals2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S, Ando N, Sato M, Ishihara M
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 9 ページ: 3204-3204

    • DOI

      10.3390/ijms21093204

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioshell Calcium Oxide (BiSCaO) Ointment for the Disinfection and Healing of Pseudomonas aeruginosa-Infected Wounds in Hairless Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Takayama Tomohiro、Ishihara Masayuki、Nakamura Shingo、Sato Yoko、Hiruma Sumiyo、Fukuda Koichi、Murakami Kaoru、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 11 ページ: 4176-4176

    • DOI

      10.3390/ijms21114176

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioshell calcium oxide (BiSCaO) for cleansing and healing Pseudomonas aeruginosa?infected wounds in hairless rats2020

    • 著者名/発表者名
      Takayama Tomohiro、Ishihara Masayuki、Sato Yoko、Nakamura Shingo、Fukuda Koichi、Murakami Kaoru、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Bio-Medical Materials and Engineering

      巻: 31 号: 2 ページ: 95-105

    • DOI

      10.3233/bme-201082

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Concentrated Bioshell Calcium Oxide (BiSCaO) Water Kills Pathogenic Microbes: Characterization and Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo、Ishihara Masayuki、Sato Yoko、Takayama Tomohiro、Hiruma Sumiyo、Ando Naoko、Fukuda Koichi、Murakami Kaoru、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 13 ページ: 3001-3001

    • DOI

      10.3390/molecules25133001

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioshell Calcium Oxide-Containing Liquids as a Sanitizer for the Reduction of Histamine Production in Raw Japanese Pilchard, Japanese Horse Mackerel, and Chub Mackerel2020

    • 著者名/発表者名
      Hiruma Sumiyo、Ishihara Masayuki、Nakamura Shingo、Sato Yoko、Asahina Haruka、Fukuda Koichi、Takayama Tomohiro、Murakami Kaoru、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 9 号: 7 ページ: 964-964

    • DOI

      10.3390/foods9070964

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety of Concentrated Bioshell Calcium Oxide Water Application for Surface and Skin Disinfections against Pathogenic Microbes2020

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Masayuki、Hata Yuuki、Hiruma Sumiyo、Takayama Tomohiro、Nakamura Shingo、Sato Yoko、Ando Naoko、Fukuda Koichi、Murakami Kaoru、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 19 ページ: 4502-4502

    • DOI

      10.3390/molecules25194502

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioshell Calcium Oxide Water.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo
    • 雑誌名

      Encyclopedia

      巻: 2290 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silver Nanoparticles as Anti-Infectious Regents2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo
    • 雑誌名

      Encyclopedia

      巻: 2295 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skin Cleansing Technique with Disinfectant using Improved High-Velocity Steam-Air Micromist Jet Spray2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda K, Sato Y, Ishihara M, Nakamura S, Takayama T, Murakami K, Fujita M, Yokoe H.
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 25 号: 1 ページ: 35-39

    • DOI

      10.4265/bio.25.35

    • NAID

      130007808912

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Healing of Pseudomonas aeruginosa-infected wounds in diabetic db/db mice by weakly acidic hypochlorous acid cleansing and silver nanoparticle/chitin-nanofiber sheet covering.2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara M, Sato Y, Ishihara M, Takayama T, Nakamura S, Fukuda K, Murakami K, Yokoe H, Kiyosawa T.
    • 雑誌名

      Wound Medicine

      巻: 28 ページ: 100183-100183

    • DOI

      10.1016/j.wndm.2020.100183

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Application of Silver Nanoparticles (Ag NPs) for the Prevention of Infection in Healthcare Workers2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo、Sato Masahiro、Sato Yoko、Ando Naoko、Takayama Tomohiro、Fujita Masanori、Ishihara Masayuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 15 ページ: 3620-3620

    • DOI

      10.3390/ijms20153620

    • 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] Comparison of Various Disinfectants on Bactericidal Activity Under Organic Matter Contaminated Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Ishihara M, Nakamura S, Fukuda K, Kuwabara M, Takayama T, Hiruma S, Murakami K, Fujita M, Yokoe H.
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 24 号: 2 ページ: 103-108

    • DOI

      10.4265/bio.24.103

    • NAID

      130007664017

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 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] Preparation and Application of Bioshell Calcium Oxide (BiSCaO) Nanoparticle-Dispersions with Bactericidal Activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Ishihara M, Nakamura S, Fukuda K, Takayama T, Hiruma S, Murakami K, Fujita M, Yokoe H.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 18 ページ: 3415-3415

    • DOI

      10.3390/molecules24183415

    • 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] Application of Colloidal Dispersions of Bioshell Calcium Oxide (BiSCaO) for Disinfection.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Ohata H, Inoue A, Ishihara M, Nakamura S, Fukuda K, Takayama T, Murakami K, Hiruma S, Yokoe H.
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 11 号: 12 ページ: 1991-1991

    • DOI

      10.3390/polym11121991

    • 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
  • [学会発表] 貝殻由来酸化カルシウム水溶液によるマスクの除菌と再利用可能性2021

    • 著者名/発表者名
      秦裕樹、石原雅之、福田孝一、高山智宏、比留間寿美代、安藤尚子、村上馨、横江秀隆、中村伸吾
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第48回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ホタテ貝殻焼成酸化カルシウム懸濁液の分散化手法の検討および抗菌活性の検討.2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋子, 中村伸吾, 高山智宏, 比留間寿美代, 安藤尚子, 福田孝一, 藤田真敬, 石原雅之.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会第46回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 難治性創傷に対するホタテ貝殻焼成酸化カルシウムの効果.2019

    • 著者名/発表者名
      高山智宏, 佐藤洋子, 中村伸吾, 比留間寿美代, 安藤尚子, 福田孝一, 藤田真敬, 村上馨, 横江秀隆, 石原雅之.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会第46回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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