抗菌メカニズム
Tilex抗菌
--one of indispensable 5 facility--
Tilex量子触媒は、高エネルギーの紫外光から低エネルギーの赤外光まで幅広く吸収して、光エネルギーを変換し、励起電子とホールを発生し近隣空間に放出、強力な酸化還元作用の光触媒効果を発現します。
光触媒も高エネルギーの紫外光を必要とする制約はありますが、Tilex量子触媒と同様に 励起電子とホールを放出して光触媒効果を発現します。
量子触媒と光触媒の特徴は、近傍有機物を酸化還元して分解除去することにあり、菌、ウイルス、カビ、有害物質、臭気物質を撃退します。左図に示すように幅広い種類の菌やウイルスを分解します。
使用方法に厳しい制限が設けられたり対象菌を特定する必要がないことが、対象を絞る薬剤と異なる触媒の特徴であり、大きな長所です。
抗菌、抗ウイルスに加え消臭、防汚、防カビなど高気質空間構築に必須な5機能を半永久的に発現することが、Tilex量子触媒と光触媒の触媒系の特徴です。
特にTilex量子触媒Quantum catalystは、紫外光や可視光照射を必ずしも必要としない大きな特徴があります。
消臭と抗菌
Tilex量子触媒は励起電子とホールを放出し、励起電子とホールが作用して酸化還元して細菌外膜やウィルスのエンビロープを分解して無害化します。
細菌やウイルスを分解除去して抗菌・坑ウィルス効果を発現する特徴は、薬剤やワクチンが常に脅かされる耐性菌の発生や変異ウイルスの発生を抑えます。さらにノロウイルスの分解死骸から放出される有機物のベロ毒素なども分解除去しますので、使用をためらう必要はありません。
Tilex量子触媒や光触媒が光量子エネルギーを励起電子やホールに変換して発現する触媒作用の抗菌・坑ウイルス機能は永久に持続します。
左図に示すように静菌活性値が2.2以上の領域で消臭機能を発現することは、Tilex量子触媒や光触媒が触媒作用に基づき、周辺微粒子を分解除去しているから生じる現象と言えます。
Tilex抗菌評価
Tilex抗菌-黄色ブドウ球菌@明所試験
Tilex量子触媒の抗菌機能を評価します。
Tilex量子触媒は、暗所でも抗菌機能を発現するが、光触媒は暗所では抗菌機能を発現できないという大きな相違点があります。
抗菌機能が光触媒と同程度であることが必須条件であり、まず光触媒抗菌試験に準拠して紫外光を照射する明所における抗菌機能を評価しました。
Tilex量子触媒の抗菌力試験を JIS R 1702: 2012「光触媒抗菌加工製品の抗菌性試験方法・抗菌効果J10 (フィルム密着法)」に準拠し、光触媒より優れた抗菌機能を確認しました。
抗菌機能評価試験条件と結果を左に示します。
Tilex量子触媒TX5Gpを塗布した検体ガラス板と無塗布の対象ガラス板を121度 15分 高圧蒸気滅菌(オートクレープ)して検体と対照試験片を作成、各試験片に黄色ブドウ球菌Staphylocuccus aureus subsp. aureus NBRC 12732菌液 0.15mLを接種、カバーガラスで保湿し、25℃±5℃、強度0.25mW /平方cmの紫外光照射して、6時間経過後の残留生息菌数を計測しました。評価試験を2回繰り返すn2評価法を用います。
Tilex抗菌-黄色ブドウ球菌@明所試験実施条件
明所抗菌試験の詳細を、左表に示します。
検体:Tilex量子触媒TX5Gp塗布
試験法:JIS R 1702: 2012「ファインセラミック
-光触媒抗菌加工製品の 抗菌性試験方法・
抗菌効果J10フィルム密着法」
使用菌:黄色ブドウ球菌Staphylocuccus aureus
subsp. aureus NBRC 12732
接種量:0.15mL
検体と対象:50×50mmガラス板
紫外光源:FL20S BLB 20W
紫外光照射:0.25mW/ 平方cm
光触媒抗菌の紫外光照射強度に準拠
紫外光照射時間: 6時間
予備照射: 1mW/平方cm 24時間
Tilex抗菌-黄色ブドウ球菌@明所試験評価
紫外光を照射する明所でのTilex量子触媒TX5pの黄色ブドウ球菌明所抗菌試験結果と解析結果を示します。
光触媒の抗菌規格は、紫外光照射の明所8時間後の残留菌数が100分の1以下、抗菌活性値は2.0以上です。
Tilex量子触媒に紫外光を照射する場合、明所で7.9時間後に菌抑制100分の1、抗菌活性値2.0となり、規格を満たします。
ただこの抗菌試験結果はプレ照射を実施していない場合を示しています。
光触媒と同様にTilex量子触媒の機能試験実施する場合には、3時間~24時間のプレ照射を必ず実施してください。プレ照射しないと、触媒に付着する物質が光触媒効果を阻害し、1を僅かに上回る反応速度比を示します。
Tilex必須3種抗菌試験
Tilex量子触媒TX5p-2270の暗所ならびに可視光照射抗菌機能を、JIS R 1752:2013「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒抗菌加工製品の抗菌性試験方法・抗菌効果J9フィルム密着法」に準拠して試験した。
試験はSEK規格必須3種菌:
黄色ブドウ球菌Staphylococcus aureus subsp.
aureus NBRC 12732,
肺炎かん菌 Klebsiella pneumoniae NBRC 13277
MRSAメチシリン耐性黄色ぶどう球菌
Staphylococcus aureus IID 1677
3種菌に対する抗菌力を評価した。
必須3種菌すべてに対し量子触媒の抗菌性は医療に供用できる最高基準を満たすことを確認しました。
Tilex量子触媒TX5p抗菌評価実施に当たり、検体を121度c、15分高圧蒸気滅菌オートクレープしています。
SEK規格の18時間静菌活性値評価で、Tilex量子触媒は黄色ブドウ球菌の繁殖を2万5千分の1に抑制、静菌活性値4.4、薬剤の抗菌規格の160倍の抗菌能力を確認しています。
紫外光を照射する明所のTilex量子触媒の抗菌力は十分優れていることを確認、肺炎かん菌とMRSAの明所抗菌試験は割愛し、明所試験より厳しい暗所試験と可視光試験を実施します。
Tilex量子触媒の抗菌試験を必須3種菌に対して実施し、十分な抗菌性確認して従来の薬剤規格以上の抗菌力を発現することから、医療用に適用可能です。
Tilex必須3種抗菌-黄色ブドウ球菌@暗所-機能評価
暗所でTilex量子触媒TX5p-2552の黄色ブドウ球菌抗菌試験を実施し、次の能力を確認しました。
①暗所18時間後に、1,479分の1に菌増殖を抑制、静菌活性値3.17を確認。
暗所で紫外光照射時の
光触媒の抗菌力を9倍上回り、
SEK規格2.2を0.97超えることを確認した。
②暗所11.4時間後、静菌活性値2.0を達成。
紫外光照射時の光触媒が静菌活性値2.0を達成するに要する8時間を考慮すると、暗所量子触媒と明所光触媒との反応速度比が0.7と若干劣るものの暗所でも明所での光触媒と同等の光触媒効果を発現することが確認できる。
比較対照の光触媒は7nmφ石原産業製ST-01です
Tilex量子触媒が暗所で、紫外光を照射する光触媒と同等の光触媒効果を発現することから,Tilex量子触媒を夢の光触媒と呼ばれています。
Tilex必須3種抗菌-黄色ブドウ球菌@可視光-機能評価
可視光を照射してTilex量子触媒TX5p-2552の黄色ブドウ球菌抗菌試験から、次の結果を得ています。
①可視光18時間照射後には、630万分の1に菌を抑制、静菌活性値6.80となりました。
可視光を照射するTilex量子触媒は、紫外光を照射する光触媒の3万9千倍の光触媒効果を発現します。
②可視光照射のTilex量子触媒は5.3時間で、紫外光照射の光触媒が8時間で到達する静菌活性値2.0を実現する。可視光照射時のTilex量子触媒の反応速度比は1.51となり、紫外光照射の光触媒の66%の5.3時間、1.5分の1の短時間で達成する強力な光触媒効果を発現します。
Tilex必須3種抗菌-肺炎かん菌@暗所-機能評価
紫外光も可視光も届かない暗所にてTilex量子触媒TX5p-2552の肺炎かん菌抗菌機能を評価し、以下の結果を得ました。
①暗所18時間後の菌の増殖を、2万5,700分の1に抑制、静菌活性値4.41となることを確認。
Tilex量子触媒は暗所においても、紫外光照射の光触媒を162倍上回る抗菌力を発現
②暗所に8.1時間静置したTilex量子触媒は、静菌活性値2.0を達成、紫外光を照射する光触媒8時間に対して反応速度比0.99となり、暗所でもTilex量子触媒は紫外光を照射している光触媒と、略等しい光触媒効果を発現します。
比較対象の光触媒に7nmφ石原産業製ST-01を使用。
紫外光を照射する光触媒とほぼ等しい抗菌効果を、暗所にてTilex量子触媒が発現することから、Tilex量子触媒は夢の触媒と言われます。
Tilex製品抗菌-黄色ブドウ球菌@暗所-機能試験
共同研究パートナーのおぼろタオル社様とタイレックス工業が共同開発したTilex量子触媒加工繊維製品の暗所における黄色ブドウ球菌抗菌機能を検証しました。
優れた抗菌力を有するTilex量子触媒の実用化を目指して、高機能繊維製品を試作しました。最高の抗菌力を求められる医療用繊維製品を開発できるか否かは、黄色ブドウ球菌、肺炎かん菌、MRSAの必須3種菌の抗菌力がSEK規格を満たすことが必須条件です。
密度 3g/平方mでTilex量子触媒TX7をガーゼタオル注に含侵した繊維製品を、JIS L1902 : 2008に準拠して、洗濯10回後, 黄色ブドウ球菌抗菌力を、紫外光も可視光も照射しない暗所における抗菌力を測定しました。
洗濯10回後でもTilex量子触媒加工繊維製品は、紫外光も可視光も照射しない暗所で、黄色ブドウ球菌の増殖を3万9,000分の1に抑制、すなわち静菌活性値4.6の優れた抗菌力を発現することを確認しました。
Tilex量子触媒加工繊維製品が薬剤に求められる抗菌効果の 250倍を上回る抗菌力を、暗所でも発現する驚異的な特性を確認しました。
注 おぼろタオル社製ガーゼタオル
Tilex製品抗菌-MRSA@暗所-機能試験
必須3種菌のMRSA抗菌試験を、共同開発パートナーのおぼろタオル社と共同開発したTilex量子触媒加工繊維製品で実施、暗所でも十分な抗菌力を発現することを確認しました。
Tilex量子触媒TX7を密度3g/平方mで付加したガーゼタオル注を、抗菌性試験 JIS L 1902: 2008に準拠して、10回洗濯後、暗所におけるMRSA抗菌効果を評価。
暗所静置抗菌評価試験結果から、Tilex量子触媒TX7は暗所でMRSA増殖を2,500分の1に抑え、殺菌活性値3.4を確認し、SEK抗菌規格の薬剤抗菌力を16倍上回る強い殺菌力を暗所でも発現することが明らかにしました。
必須3種菌:黄色ブドウ球菌、肺炎かん菌、
MRSAすべてに暗所で薬剤の抗菌力を上回る殺菌力を暗所でも発現することは、最も厳しい医療用繊維製品への適用を可能としています。
注 おぼろタオル社製ガーゼタオル
Tilex製品改良版抗菌-黄色ブドウ球菌@暗所-機能試験
Tilex量子触媒加工繊維製品が、必須3種菌<黄色ブドウ球菌・肺炎かん菌・MRSA>を、紫外光も可視光も照射されない暗所でSEK薬剤の抗菌機能を大幅に超える強力な抗菌力を発現し、医療用への適用が可能であるあることは確認しました。
2016年までに開発したTilex量子触媒製品が、優れた抗菌力を有することを確認しました。さらに優れた光触媒効果のTilex量子触媒を用いて製品化すれば、開発する製品の抗菌力が優れることを確認しました。Tilex量子触媒を改良してさらに優れる光触媒効果の実現を目指して現在も開発を続けています。
2017年に共同開発したTilex量子触媒TX7を用いて共同研究パートナーのおぼろタオル社様と開発した繊維製品の抗菌力評価を試験しました。
TX7を密度 3g/平方mで付加した繊維製品ガーゼガーゼタオル注を、JIS L1902 : 2008に準拠して、洗濯10回後, 黄色ブドウ球菌の暗所における抗菌力は、紫外光も可視光照射も無い暗所にて、黄色ブドウ球菌の増殖を1億分の1に抑制、静菌活性値6.0となり、Tilex量子触媒TX7加工繊維製品が薬剤を6,300倍を上回る抗菌力を、暗所でも発現する驚異的な結果となっています。
Tilex量子触媒が、光触媒が求めていた夢の触媒であることを、実験結果から実証しました。
量子触媒TX7e含侵製品の暗所抗菌力