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【鈴鹿高専】GEARマテリアル中核鈴鹿高専の抗菌・抗ウイルス・抗バイオフィルム材料評価プラットフォームを利用した“ぬめりの評価装置”有効性を確認.社会実装へ学生の研究に活用!

独立行政法人国立高等専門学校機構
~バイオフィルムの評価研究を先導~

独立行政法人国立高等専門学校機構 鈴鹿工業高等専門学校(三重県鈴鹿市 校長:竹茂 求 以下「鈴鹿高専」という。)の兼松秀行特命教授は、株式会社山本鍍金試験器との共同開発により、バイオフィルムリアクター(C-BIKA-01)を製品化しました。GEARマテリアルの中核校鈴鹿高専にて確立した抗菌・抗ウイルス・抗バイオフィルム材料評価プラットフォームと、この装置を組み合わせることにより、バイオフィルム(ぬめり)材料開発が加速化されることが期待されます。


バイオフィルムリアクター(C-BIKA-01)

概要
 コロナウイルスCOVID-19の感染が世界で広まる中、感染に対する関心は一般市民まで広がっています。これに伴い、抗菌市場は急拡大をとげ、いまや我が国でも1兆円を遙かに超える規模となっています。その中でも“ぬめり”の原因となるバイオフィルム(※)は、医療現場、食品加工関係、衛生関係における汚れや感染症拡大への影響にとどまらず、台所の嫌なぬめり、悪臭、また配管内のスケール、材料の腐食など、日常生活から、産業上の広範囲な活動に影響を及ぼす問題となっています。この問題解決には、ぬめり(バイオフィルム)を的確に捉えるラボでの試験が必要となります。兼松特命教授らの研究チームは、GEAR5.0マテリアルのプロジェクトの中で、抗菌・抗ウイルス・抗バイオフィルム材料の評価プラットフォームを確立したが、山本鍍金試験器と共同開発した本装置を用いて、評価プラットフォームと組み合わせることにより、ラボで材料表面上に迅速にぬめり(バイオフィルム)を発生させ、迅速に評価し開発へとつなげることが可能となりました。 上記のリアクターC-BIKA-01は1号機であり、試験片サイズの標準が10x15mmの板状試験片を想定していますが、より大きな試験片にも対応可能です。現在、抗菌製品技術協議会(SIAA)が精力的に経済産業省の管轄の元、材料表面のぬめりをクリスタルバイオレット染色法(※)により評価するプロセスを規格化しようと検討を進めています。鈴鹿高専と山本試験器は、様々な角度から検討を重ね、ポリマー・金属材料・セラミックス材料に対し、本装置を用いてバイオフィルムを短時間で迅速に形成させ、国際規格となることが予想されるクリスタルバイオレット染色法と組み合わせることにより、短時間で再現性よく材料のぬめりを評価できることを明らかにしました。学生の卒業研究にも利用され、学生は国際会議や国内の学会に参加してぬめり研究の成果発表を行いました。2022年2月には、ISATEの国際会議において論文発表されました。

機器を利用して卒業研究に取り組む学生

※ バイオフィルムとは
バイオフィルムは、微生物と微生物が産生する細胞外高分子物質(多糖類やタンパク質など)の集合体です。水があればどこにでも発生し、環境・衛生に影響を与え、材料腐食などの原因となり、一般的には“ぬめり”として知られています。

※ クリスタルバイオレット染色法とは
主として細菌類を色素によって染色する方法のひとつで、細菌を分類する基準にも使われています。

バイオフィルムリアクター(C-BIKA-01)製品情報
https://yamamoto-ms.co.jp/product/biofilm_reactor/

【動画】バイオフィルム生成装置の解説動画
https://www.suzuka-ct.ac.jp/gear-materials/biofilm_video/

GEAR5.0マテリアル
https://www.suzuka-ct.ac.jp/gear-materials/

特徴
 本装置は材料のぬめり、汚れ、腐食可能性、衛生低下の程度を評価するために、人工的・加速的に、再現性よく、環境中に存在する常在菌を使ってバイオフィルムを材料表面に形成させる装置です。
 台所、配管から医療現場まで、工業上・衛生上、医学上様々な問題を引き起こすバイオフィルムの問題を解決するために、本装置は大きな力を発揮します。

今後の期待
 これまで、バイオフィルム対策技術の研究開発では、さまざまな試薬や顕微鏡による検出方法が利用されてきましたが、本装置によって、そのままサンプルに空気と水の流れを混ぜて当てるだけで、バイオフィルムの有無を評価できるようになりました。
 例えば、浴槽や台所の流し台などでは、バイオフィルムが形成されにくい素材や加工を施すことで、掃除の回数や、衛生面での心配を減らすことができます。本装置によってバイオフィルムの形成の評価をより簡便・迅速に行うことができるようになり、より効率的な対策技術の研究開発が期待できます。

【鈴鹿工業高等専門学校について】
 鈴鹿工業高等専門学校は、全国12の国立高専一期校のひとつとして1962年に設立され約10,000人の卒業生は技術者や研究者あるいは企業家として社会で活躍し、産業界から高い評価を受けています。1993年には、さらに2年間の高度な専門教育を実施する専攻科を設置して国際社会で活躍できる創造性豊かなエンジニアの育成に努めています。また、鈴鹿高専テクノプラザをはじめとして地域社会と密接に連携した教育研究により産業振興に努めています。

【学校概要】



学校名:独立行政法人国立高等専門学校機構 鈴鹿工業高等専門学校
所在地:三重県鈴鹿市白子町
校長:竹茂 求
設立:1962年
URL:https://www.suzuka-ct.ac.jp/
事業内容:高等専門学校・高等教育機関

【株式会社山本鍍金試験機】
所在地:東京都渋谷区千駄ヶ谷5丁目28番地1号
代表:代表取締役社長 山本 渡
設立:1950年
URL: https://yamamoto-ms.co.jp
事業内容:湿式表面処理分析器(塗装を除く)及び医工学関連製品(液体試料用の実験器具)の設計・開発及び製造等

【本リリースに関するお問い合わせ先】



独立行政法人国立高等専門学校機構
鈴鹿工業高等専門学校
総務課地域連携係
TEL:059-368-1717(平日8:30-17:00)
e-mail:chiiki@jim.suzuka-ct.ac.jp
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