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安心安全な社会の構築に向けての革新的抗ウイルス材料の創製と活性発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02432
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

中島 章  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00302795)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードウイルス / 酸化物 / 希土類 / 菌 / バクテリオファージ / 抗ウイルス / ペロブスカイト / モリブデン / 溶出 / ヨウ素酸 / La / Mo / 複合酸化物 / 新型コロナウイルス / 薄膜
研究開始時の研究の概要

最近、申請者らはモリブデン酸複合酸化物群が、暗所で長期に亘りTiO2光触媒並みの抗ウイルス活性を発現することを見出した。本研究はこの発見に基づき、この材料の性能を極限まで高めることを目的とする。この目的を達成するため、①これらの材料が抗ウイルス活性を発現する機構を材料科学的に解明し、②これらの材料の抗ウイルス活性に及ぼす構造・組成の影響を明らかにする、そして③得られた知見を基に世界最高性能の抗ウイルス材料を創製する。本研究の成果は、人類の近未来の脅威であるウイルス関連被害への対策技術となるとともに、大規模自然災害の被災地等における衛生環境の確保にも貢献できる。

研究成果の概要

La2Mo2O9(LMO)のLaをCeで置換した試料が、新型コロナウイルスに対して高い抗ウイルス活性を示した。LMOの多孔質透明薄膜を作製する手法を開発した。 CuとMoの複合酸化物が抗菌・抗ウイルス・抗真菌活性を発現することを示した。Laを固溶させたCeO2が、抗ウイルス活性を発現することを見出した。LaMnO3とLaCoO3は溶出量の少ない抗菌・抗ウイルス材料であることを示した。SnO2-MoO2固溶体は、ウイルスや真菌に高い活性を示した。菌とノンエンベロープウイルスに対しては特定イオンが強い影響を持ち、疎水性のエンベロープを有するウイルスに対する効果とは異なることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、申請者らが発見したモリブデン酸複合酸化物群という材料をプラットホームにして無機材料分野の研究者とウイルス関連分野の研究者が互いに協力・補完しあうことで、無機材料科学とウイルス関連分野の境界への新たな知見を付与したことである。本研究の成果はウイルス対策における新たな知見を与え、ワクチンだけに頼らない、人類がウイルスに対する新たな盾を手にするという点において、社会的意義も高い。さらに、近年わが国で頻発する大規模自然災害等の被災地での衛生環境確保の面においても、本研究の成果は有効な材料技術を与えることになる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Decomposition of 2-naphthol in water and its antibacterial and antiviral activities by LaMnO<sub>3</sub> and LaCoO<sub>3</sub> in the dark2023

    • 著者名/発表者名
      R. Kiribayashi, K. Sunada, Y. Mochizuki, T. Isobe, S. Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 131 号: 5 ページ: 117-125

    • DOI

      10.2109/jcersj2.22160

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 固相法によるモリブデン酸セリウムの作製とその抗ウイルス活性2023

    • 著者名/発表者名
      S. Iwakura, T. Ito, T. Sakai, K. Sunada, Y. Mochizuki, T. Isobe, S. Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 雑誌名

      色材協会誌

      巻: 96 号: 3 ページ: 96-103

    • DOI

      10.4011/shikizai.96.96

    • ISSN
      0010-180X, 1883-2199
    • 年月日
      2023-03-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiviral and antifungal activities of lanthanum molybdate and copper molybdate, J. Ceram. Soc. Jpn.2022

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, K. Sunada, Y. Mochizuki, T. Isobe, S. Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn.

      巻: 印刷中

    • 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] Decomposition of 2-naphthol in water and antiviral activity by CoO<i><sub>x</sub></i> modified (Ce<sub>0.8</sub>,Bi<sub>0.2</sub>)O<sub>2−δ</sub> and (Ce<sub>0.8</sub>,La<sub>0.2</sub>)O<sub>2−δ</sub> in the dark or under visible light2021

    • 著者名/発表者名
      C. Kato, N. Otsuka, K. Sunada, T. Isobe, S. Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 129 号: 10 ページ: 607-615

    • DOI

      10.2109/jcersj2.21100

    • NAID

      130008097903

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2021-10-01
    • 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] Transparent porous La<sub>2</sub>Mo<sub>2</sub>O<sub>9</sub> thin film preparation and antibacterial and antiviral activities2021

    • 著者名/発表者名
      A. Saruwatari, K. Sunada, T. Isobe, S. Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 129 号: 7 ページ: 485-488

    • DOI

      10.2109/jcersj2.21054

    • NAID

      130008060670

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2021-07-01
    • 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] Preparation of cerium molybdates and their antiviral activity against bacteriophage Φ6 and SARS-CoV-22021

    • 著者名/発表者名
      Ito Takuro、Sunada Kayano、Nagai Takeshi、Ishiguro Hitoshi、Nakano Ryuichi、Suzuki Yuki、Nakano Akiyo、Yano Hisakazu、Isobe Toshihiro、Matsushita Sachiko、Nakajima Akira
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 290 ページ: 129510-129510

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2021.129510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CoOx 修飾した(Ce0.8, Bi0.2-x, Lax) O2-δ の可視光下と暗所下における 水中での 2-naphthol 分解活性および抗ウイルス活性2023

    • 著者名/発表者名
      小林夏美、加藤千尋、望月泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島章、砂田香矢乃、永井武、石黒 斉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2023年年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 各種モリブデン系複合酸化物の作製とその抗菌・抗ウイルス・抗真菌活性2023

    • 著者名/発表者名
      境辰矩、望月泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島章、砂田香矢乃、永井武、石黒斉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2023年年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モリブデン酸セリウム薄膜の作製とその抗ウイルス活性2023

    • 著者名/発表者名
      猿渡輝良、望月泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島 章砂田香矢乃、永井武、石黒斉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2023年年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 希土類モリブデン酸複合酸化物を用いた新規抗ウイルス材料の開発2022

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      95th JSCM Anniversary Conference “Sustainable Technology in Colour Materials”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decomposition of 2-naphthol in water and antiviral activity by (Ce0.8, Bi0.2-y, Lay)O2-d (CBLO) in the dark and under visible light2022

    • 著者名/発表者名
      N. Kobayashi, K. Sunada, C. Kato, Y. Mochizuki, T. Isobe, S Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 学会等名
      95th JSCM Anniversary Conference “Sustainable Technology in Colour Materials”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decomposition of 2-naphthol in water and antibacterial & antiviral activity by LaMnO3 and LaCoO3 in the dark2022

    • 著者名/発表者名
      R. Kiribayashi, K. Sunada, Y. Mochizuki, T. Isobe, S Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 学会等名
      95th JSCM Anniversary Conference “Sustainable Technology in Colour Materials”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of rare earth iodates and their antibacterial and antiviral activities2022

    • 著者名/発表者名
      K. Abe, K. Sunada, Y. Mochizuki, T. Isobe, S Matsushita, T. Nagai, H. Ishiguro, A. Nakajima
    • 学会等名
      95th JSCM Anniversary Conference “Sustainable Technology in Colour Materials”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LaCoO3およびLaMnO3の抗菌・抗ウイルス活性と熱触媒活性2022

    • 著者名/発表者名
      桐林龍寿、望月泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島章、砂田香矢乃、永井武、石黒斉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第35回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 希土類ヨウ素酸化合物の合成とその抗菌・抗ウイルス活性2022

    • 著者名/発表者名
      阿部和也、望月泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島章、砂田香矢乃、永井武、石黒斉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第35回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モリブデン酸ランタンおよびモリブデン酸銅の抗ウイルス・抗真菌活性2022

    • 著者名/発表者名
      境 辰矩、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 希土類モリブデン酸複合酸化物薄膜の作製とその抗ウイルス活性2022

    • 著者名/発表者名
      猿渡輝良、望月 泰英、磯部敏宏、松下祥子、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 固体表面の静的撥水性とモリブデン酸セリウムの漏出イオンが抗ウイルス活性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      岩倉俊太、望月 泰英、砂田香矢乃、石黒斉、永井武、磯部敏宏、松下祥子、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] モリブデン酸セリウムCe2Mo3O13の作製とその抗ウイルス活性2022

    • 著者名/発表者名
      伊東拓朗、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Processing and evaluation of hydrophobic rare-earth molybdenum complex oxides with antibacterial and antiviral activities2021

    • 著者名/発表者名
      A. Nakajima
    • 学会等名
      The 14th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 14)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 抗菌・抗ウイルス活性を有する無機複合酸化物2021

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      日本化学会第11回CSJ化学フェスタ2021、 “次世代材料を創る表面・界面技術”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗ウイルス活性を示す希土類モリブデン酸複合酸化物の開発2021

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      高分子学会「接着と塗装研究会」機能性フィラー・添加剤の現状と分析技術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CoOx担持 Ce0.8Bi0.2O2-δ, Ce0.8La0.2O2-δによる水中2-ナフトール分解および抗ウイルス活性2021

    • 著者名/発表者名
      加藤千尋、砂田香矢乃、石黒斉、永井武、磯部敏宏、松下祥子、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モリブデン酸セリウムの作製とその抗ウイルス活性2021

    • 著者名/発表者名
      伊東拓朗、砂田香矢乃、石黒斉、永井武、磯部敏宏、松下祥子、中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 撥水性と抗ウイルス活性を併せ持つ新規セラミックス材料2021

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 撥水性と抗菌・抗ウイルス活性を併せ持つ複合酸化物2021

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      無機マテリアル学会オンラインセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 撥水性と抗菌・抗ウイルス活性を併せ持つ革新的複合酸化物2020

    • 著者名/発表者名
      中島章
    • 学会等名
      第19回環境と耐火物研究会、 主催:耐火物技術協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 光や貴金属を用いずに新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)を不活化する新規複合酸化物を開発

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2021/049124.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 材料、圧粉体、焼結体、及び物品2023

    • 発明者名
      中島章・境辰矩・砂田香矢乃・石黒斉・永井武・小林慶一
    • 権利者名
      中島章・境辰矩・砂田香矢乃・石黒斉・永井武・小林慶一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 複合酸化物セラミックス、機能性材料、及び物品2020

    • 発明者名
      中島章・松下祥子・磯部敏宏・伊東拓郎・砂田香矢乃
    • 権利者名
      中島章・松下祥子・磯部敏宏・伊東拓郎・砂田香矢乃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-121420
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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