JP7185870B2 - 抗菌材料の作製方法及び抗菌材料を備えた抗菌部材の作製方法 - Google Patents
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Description
Asp≧1.80exp(-0.00083p)
Asp…前記各柱状突起の中心を通る縦断面形状のアスペクト比
p…隣り合う二つの柱状突起どうしの中心間距離
本発明につき、第1実施形態を取り上げて説明を行う。ここで、本明細書に記載した「抗菌」との用語は、JIS Z 2801における定義である「製品の表面における細菌の増殖を抑制する状態」に対応している。具体的に、「抗菌」とは、抗菌材料の周囲に存在する微生物(特に細菌)の数量を死滅により減少あるいは増加させない状態を意味する。
中心間距離S:200nm、高さH:約250nm、直径D:約120nm
中心間距離S:500nm、高さH:約500nm、直径D:約270nm
中心間距離S:1000nm、高さH:約300nm、直径D:約510nm
次に、本願の発明者が第1実施形態に係る知見を得た後に研究を継続した結果、新たな(拡張的な)知見を得られたので、以下に第2実施形態として説明する。なお、第1実施形態と重複する事項については、説明上必要なものを除き、以下では繰り返さない。
Log[y]=Ax+B(y:生菌率(%),x:アスペクト比)
の近似式で表される一次直線(log[y]=-3.9917x+2.4968)で近似した。そして図14において、当該一次直線が生菌率1%(log[y]=log(1)=0)の横線と交わるxを導いた。この結果、
x=-(B/A)
を得た。更に図14において、当該一次直線がより抗菌率が高い生菌率0.1%(log[y]=log(0.1)=-1)の横線と交わるxを同様に算出した。この結果、
x=-((1+B)/A)
を得た。このように、二つの柱状突起3,3どうしの中心間距離によって、抗菌を発揮するアスペクト比(x)を算出できる。
y=Cexp(Dx)
で近似すると、生菌率1%のライン(図中丸形ポイントの近似式/太線ラインの湾曲部分)では、C=1.80,D=-8.3×10-4であった。また、生菌率0.1%のライン(図中四角形ポイントの近似式/細い一点鎖線のライン)では、C=2.29,D=-8.2×10-4であった。生菌率1%のラインでは、例えば、中心間距離100nmの場合アスペクト比が1.66になり、中心間距離200nmの場合アスペクト比が1.52になる。
Asp≧1.80exp(-0.00083p)
Asp…各柱状突起3の中心を通る縦断面形状のアスペクト比
p…隣り合う二つの柱状突起3,3どうしの中心間距離
更に、前記第2実施形態に加えて、本願の発明者による研究の継続により得られた新たな知見を、以下に第3実施形態として説明する。なお、第1実施形態及び第2実施形態と重複する事項については、説明上必要なものを除き、以下では繰り返さない。
Asp≧1.80exp(-0.00083p)
で表される条件である。また、抗菌作用は、まず細菌が積極的にナノ構造に付着することが重要である。そのための条件に関してまとめると、(1)柱状突起3の表面が疎水的である、(2)細菌に鞭毛がある、(3)鞭毛に運動性がある、という3条件である。
2 基板
3 柱状突起
2a シリコン板
B ポリスチレンビーズ
F 薄膜
Claims (9)
- 複数の柱状突起を備える抗菌材料の作製方法であって、
前記各柱状突起は、
Asp=1.80exp(-0.00083p)
Asp…前記各柱状突起の中心を通る縦断面形状のアスペクト比
p…隣り合う二つの柱状突起どうしの中心間距離(nm)
との関係式で表される境界を基準として、前記関係式の左辺の数値が右辺の数値以上になるように、配置関係及び形状を設定する抗菌材料の作製方法。 - 前記各柱状突起の形状を円柱状とする、請求項1に記載の抗菌材料の作製方法。
- 前記各柱状突起をシリコンまたは樹脂から構成する、請求項1または2に記載の抗菌材料の作製方法。
- 前記各柱状突起の、少なくとも先端周辺の表面は疎水性を有するようにされる、請求項1~3のいずれかに記載の抗菌材料の作製方法。
- 前記各柱状突起をシリコンから構成し、
前記疎水性を有する表面はシリコン酸化膜を除去することで形成する、請求項4に記載の抗菌材料の作製方法。 - 前記複数の柱状突起には、疎水基を持つ分子が表面に存在する柱状突起を含むようにする、請求項1~5のいずれかに記載の抗菌材料の作製方法。
- 前記複数の柱状突起を、疎水基を持つ分子が表面に存在する柱状突起と親水基を持つ分子が表面に存在する柱状突起とが混在するように構成する、請求項6に記載の抗菌材料の作製方法。
- 抗菌の対象細菌が、細長い形状であり鞭毛を有するグラム陰性菌であって、
前記隣り合う二つの柱状突起どうしの側面間の隙間を、前記対象細菌の鞭毛を除く最大長よりも小さく設定する、請求項1~7のいずれかに記載の抗菌材料の作製方法。 - 液体に接する部分に用いられる抗菌部材の作製方法であって、
請求項1~8のいずれかに記載の作製方法により作製された前記抗菌材料を、前記複数の柱状突起が前記液体に対して突出するように設ける抗菌部材の作製方法。
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