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光触媒に関する研究結果と抗ウイルス効果について

一般社団法人 未来環境促進協会 光触媒コーティングによる抗ウイルス活性を確認

世界初!日本の環境中から検出した新型コロナウイルスを30分で細胞核まで分解し検出限界以下に。光触媒コーティングによる抗ウイルス活性を確認。

一般社団法人 未来環境促進協会(代表者:藤木克行 本社:大阪市中央区)と、弊社が扱う可視光応答光触媒の液剤の総代理店であるナチュラルフリー株式会社は、光触媒抗菌コーティングの事業に使用している可視光応答光触媒の液剤が、「新型コロナウイルス」(SARS-CoV-2)に対する光触媒の有効性実験において、細胞核(RNA)まで分解したことを発表します。認定特定非営利活動法人バイオメディカルサイエンス研究会の協力のもと、2020年10月26日に報告書を取得しました。これまでも武漢で発生したウイルスを培養した同様の実験はありましたが、日本国内の環境中に存在する「新型コロナウイルス」(SARS-CoV-2)を使用した試験は、世界初。わずか30分で検出限界以下まで分解しました。当協会では、バイオメディカルサイエンス研究会と今後も様々な検証を重ね、光触媒抗菌コーティングの事業の有効性を追求し感染症拡大の防止に貢献してまいります。
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(世界初)可視光応答形光触媒による新型コロナウイルス不活化を確認

概要

奈良県立医科大学(微生物感染症学講座 中野竜一准教授)、東京工業大学(物質理工学院材料系 宮内雅浩教授)、神奈川県立産業技術総合研究所(研究開発部 抗菌・抗ウイルス研究グループ)の研究グループは世界で初めて可視光応答形光触媒材料(CuxO/TiO2)による新型コロナウイルスの不活化を確認しました。その不活化条件を実験的に明示することにより、光触媒による抗ウイルス効果を学問的に示しました。

実験内容

可視光応答形光触媒による抗ウイルス性能評価試験として、JIS R 1756 が制定されています。今回はその試験方法を参考にした試験を行いました。 新型コロナウイルス株を培養し、安全キャビネット内に設置した試験片(CuxO/TiO2 粉体をガラスに担持)に対して、実験対象の新型コロナウイルスを接種します。その後、1000 luxの可視光照(400nm 以下の紫外光をカットした白色蛍光灯を照射)を行いました。また、光触媒としての効果を確認するため、光の当たらない暗所条件での試験も行いました。一定時間経過後にウイルスを回収し、宿主細胞に接種、ウイルスが細胞に感染しているかを判定して、ウイルス量を算出しました。

研究成果

本光触媒材料に光照射をすることで、1 時間で 2.5 桁のウイルス量の減少(99.7%の減少)、2 時間で検出限界以下である 99.99%以上のウイルス量が減少しました。また、暗所においても 4 時間で検出限界以下に減少させることを明らかにしました。このことから、本光触媒材料を利用することで、新型コロナウイルスを不活化できることがわかりました。本研究成果をもとに、学校、病院やその他多くの人が利用する公共施設等における飛沫の付着や人が触れる場所に対して、持続的な抗ウイルス効果を付与させることが可能になると考えられます。(公立大学法人奈良県立医科大学 2020.09.05プレスリリースより引用)

ウイルス量の変化とウイルス感染評価結果

ウイルス感染評価結果

光触媒が新型コロナウイルス感染力抑制に効果。カルテックと理研、日大が実証

液体やエアロゾル中のウイルスに光触媒が効果

光触媒は、光を当てることで触媒として作用する(化学反応を速める)もの。その代表的なものが酸化チタン(TiO2)で、カルテックの光触媒技術は、可視光LEDで反応する酸化チタンを用いたフィルターに空気を触れさせることで、ウイルスや細菌、悪臭成分などを酸化分解、水とCO2に分解されるのが基本的な仕組み。
今回の実験では、液体中や、浮遊する(エアロゾル中の)新型コロナウイルスに対する有効性を検証。日本大学医学部内科学系血液膠原病内科学分野 上席客員研究員で理化学研究所の間 陽子氏が実験の方法と結果について説明した。
2018年の創業から、光触媒技術を用いた除菌脱臭機を展開しているカルテックが、試験用の光触媒や、同技術搭載の除菌脱臭機を提供。新型コロナウイルスに対する光触媒の有効性実験が、日本大学内にある施設(バイオセーフティレベル3)において行なわれた。なお、実験は一定空間内のものであり、実使用環境での効果を示すものではないという。
光触媒による液体中のSARS-CoV-2の不活性化
液体中にある新型コロナウイルスの不活化を確認する実験では、3cm角の光触媒に新型コロナウイルス液を2ml滴下して、光触媒反応の励起光となるLEDを照射。照射時間ごとにウイルス力価を測定し、不活化の有効性と時間依存性を調べた。
その結果、光触媒反応によってウイルスの感染性が減少。90分の照射で99.9%、120分で検出限界以下まで、ウイルスの不活化を確認したという。
浮遊する同ウイルスへの有効性を評価する実験では、120L(60×40×50cm)の密閉型チャンバー内にエアロゾル化した新型コロナウイルスを噴霧。チャンバー内に設置した光触媒搭載の除菌脱臭機を稼働させて、ウイルス感染価を確認した。
除菌脱臭機の稼働時間約13分で同ウイルスが99%不活化、20分で検出限界以下になった。これにより、浮遊する同ウイルスに対し、一定の空間内に設置した光触媒を搭載した機器による抑制効果の有効性が確認できたとしている。
(2020.10.16 Yahoo!ニュースより引用)

ヒトコロナウィルスを5分で99%以上分解・不活性化

特定非営利活動法人 バイオメディカル研究会の検査結果、新型コロナウィルスとほぼ同じ形のヒトコロナウィルスに絶大な効果が認められました。検査結果詳細

鳥インフルエンザウイルスで99.96%以上不活性化を実証

帯広畜産大学大動物特殊疾病研究センター及び日油株式会社と共同で室内の可視光や低照度環境でも消臭、抗菌効果がある光触媒について、世界で初めて鳥インフルエンザウイルス(H9N2亜型)に対するウイルス不活化効果(99.96%以上)を確認しました。

黄色ブドウ球菌や大腸菌などに対して、高い抗菌性能を発揮

黄色ブドウ球菌、大腸菌に対する抗菌性をJIS R1702(2004)の光触媒の抗菌性評価(フィルム密着法)を応用し、光源をJISに定められているブラックライトから通常の蛍光灯(UVはカット)に代えて、評価を行いました。当社使用の光触媒は、黄色ブドウ球菌、大腸菌に対して、高い抗菌性を示しました。

食中毒の原因となる腸管出血性大腸菌(O-157)に対しても、非常に高い抗菌性を発揮

黄色ブドウ球菌、大腸菌に加え、さらに院内感染の原因となるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌や重症化する食中毒の原因となる腸管出血性大腸菌(O157)に対しても、非常に高い抗菌性があることがわかりました。抗生物質に耐性がある細菌、重症化しやすい細菌に対しても当社使用光触媒は抗菌性を示します。

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