【工学】ナノ表面構造に強力な抗菌効果、トンボの羽から着想/豪研究

細菌が存在しない病室、ドアノブ、台所の調理台などを想像して欲しい──
しかも細菌を殺すのに熱湯やマイクロ波の放射、殺菌剤の1滴も必要ないとしたら――。
オーストラリアの科学者らによる驚くべき発見をもたらした背景には、このような発想があった。

 豪スウィンバーン工科大学（Swinburne University of Technology）のエレーナ・イワノワ
（Elena Ivanova）氏率いる研究チームは26日、昆虫のトンボからヒントを得て、
細菌を物理的に殺すナノテクノロジー表面構造の発見に至ったとの研究論文を
英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（Nature Communications）に発表した。

 殺菌効果を持つのは、1990年代に偶然発見された「ブラックシリコン」で、
現在は太陽電池パネル用の半導体として有望視されている物質だ。

 ブラックシリコンの表面を電子顕微鏡で見ると、高さ500ナノメートル
（1ナノメートルは、10億分の1メートルに相当）の先が鋭くとがった突起が林立する構造になっている。
この構造に細菌が触れると、細菌の細胞膜が破れることを研究チームは発見した。
撥水性を持つ表面はどれも、このような細菌剤としての物理的性質を持つことが
明らかになったのは、今回が初めてだ。

>>2に続く

2013年11月27日 17:15 AFP 依頼スレです
http://www.afpbb.com/articles/-/3004075

NATURE COMMUNICATIONS
Bactericidal activity of black silicon
http://www.nature.com/ncomms/2013/131126/ncomms3838/full/ncomms3838.html

>>1の続き

 研究チームは2012年、人間にも感染し、抗生物質への耐性を持つようになる
｢日和見菌｣の1種の緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）に対して、セミの羽が
強力な殺菌作用を及ぼすことを発見して驚嘆した。
詳細な調査の結果、答えは羽の生化学的な性質ではなく、羽の表面に等間隔に並ぶ
「ナノピラー（極微細突起）」にあることが分かった。
細菌は、この表面に付着すると粉々に切り裂かれてしまう。

 研究チームはこの発見をさらに追求するために、ベニヒメトンボ
（学名：Diplacodes bipunctata）と呼ばれる、豪州に生息する赤い体色のトンボの透明な前羽の表面を覆うナノ構造を調べた。
ベニヒメトンボの羽には、ブラックシリコンよりも少し小さな、高さ240ナノメートルの突起構造がある。

 このトンボの羽とブラックシリコンの性能を実験室で検査したところ、
両方とも極めて強力な殺菌能力を持っていた。指触りが滑らかなこれらの表面は、グラム陰性菌（Gram-negative）と
グラム陽性菌（Gram-positive）と呼ばれる2種類の細菌と、特定の時期の休眠細菌の
表面を覆う保護膜の芽胞（がほう）を破壊した。

 今回の実験対象となった細菌は、緑膿菌、悪名高い黄色ブドウ球菌
（Staphylococcus aureus）、広範囲に生息する土壌細菌で炭疽菌の仲間の枯草菌
（Bacillus subtilis）の極めて丈夫な芽胞の3種だ。

 細菌を付着させてから3時間経過後の表面1平方センチ当たりの殺傷率は、
1分当たり細菌細胞45万個ほどだった。これは、黄色ブドウ球菌を人間に感染させるのに
必要な最小量の810倍で、緑膿菌では7万7400倍に相当する。

 ブラックシリコンの製造コストがネックになるのであれば、ナノスケールの
細菌殺傷能力を持つ表面を作るための選択肢は他にも多数あると研究チームは指摘しており、
「同様の有効性を示す抗菌性の合成ナノ物質は、幅広い分野で容易に製造できる」と記している。(c)AFP

トンボなのにセミの画像とか

起源は？

欧米人の頭の中の昆虫の分類って、ありえないほど

>>4
ウリナラ起源ニダ！

剣山みたいな構造のシリコンか

光が針と針の間の隙間に何度も反射しながら入っていって
戻ってこないから真っ黒に見える

イナゴとセミは同種だ(そんなあホな....）
コウロギもバッタも和訳のセリフにするとワヤクチャ
そういやTVドラマで「止むおえず」コオロギさん
の音が入ると、ムシを見たこと無い人みたいな
いいかげんな音の編集になる

人間が触ってもやばいってことにならんかね。

発ガン性

画像がセミな件

抗菌しても滅菌してもブツは残るわけで、
ファブリーズ吹いてティッシュで拭くというプロセスには及ばないのではないだろうか？

ドアノブなどにこの構造を適用しても手のひらの分泌物等が付着してその上に菌が付着するから無意味じゃね?
微かな油汚れで完全に意味をなさなくすると思う

すげえ

あれ？細胞膜を壊すって記事どこかで見た記憶が・・・
あれは実証前だったのかな

SEM画像見たい

撥水性なのに脂質二重層が壊れるの？

>>4
ハーバード大。
特許取得済み。

>>16
http://www.nature.com/ncomms/2013/131126/ncomms3838/fig_tab/ncomms3838_F1.html
左側がブラックシリコン、右側がベニヒメトンボの表面。

表面構造の上にゴミが乗って、その上に細菌が乗るから意味がない。
どちらにしろクリーンルームである必要がある。

…と書こうと思ったら、既に>>13で書かれていた。

>>7
モノリス連想した

一部日本語訳に疑問が…原文で読んでみよう…な〜げっ…諦めた

>>19
おぉthx

鮫の皮膚は細菌が繁殖しにくい構造になってるってのは見たな

うっかり吸い込んだらアスベストみたいになりそうでちょっと怖い

生花の剣山状態なのかよｗ

>>19
トンボの羽の表面はあんまり剣山っぽくないね

>>13

本文に出てくる台所の調理台なんか、水拭きしとくだけで乾けば滅菌になるのだから、十分意味があるぞ

鮫肌素材より楽そうでいいね（´・ω・｀）

使い道はまな板用くらいか

【技術】微小突起で水をはじく表面技術、多方面への応用期待 米研究
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1385124548/

>>6
その通り。この宇宙を作ったのは実はキムテヒなんです。
え？宇宙ができてから生まれたキムテヒが宇宙の創造者であるはずはないと愚か者は
思うでしょうが最新の物理学では可能なのです。

セミに見える

＞1990年代に偶然発見された「ブラックシリコン」

発見から23年経っても未だに商品化できない人類

もてネタはサメ肌なんだよな

トンボの羽の表面は何のために剣山状態にしてるの？殺菌？空力？

>>36
個人的に>>31のような撥水だと思う

トンボの羽は空力的にもスゴイんだよな

細菌を突起に押し付ける力が気になる

ウイルスは間にはさまってずっと生き延びそう

トンボの羽を食べたらどうなるのか

カマキリでも食べ残す事が多いからさぞやまずかろう

説明しなくてもわかりますよね？

ハエが糞の中で平気な秘密もここにあるのかもな。