徳島大ら,水銀フリープラズマ方式遠紫外線光源開発

著者: sugi

徳島大学と紫光技研は,水銀フリーで,生体への安全性と殺菌効果を両立したプラズマ方式遠紫外線(far-UVC)光源を開発し,その殺菌及びウイルス不活化効果を実証した(ニュースリリース)。

光波長200~230nmのfar-UVCは,一般的な水銀殺菌灯(254nm)よりも生体組織への浸透が浅く,皮膚や眼への障害を抑えつつ,細菌やウイルスを効果的に殺菌・不活化できる。しかし,far-UVC光源は,省エネルギー化,小型・軽量化,及び照度制御の高速化などに課題があり,実用化は限定的だった。

研究グループは,Luminous Array Film(LAFi:ラフィ)技術を活用して,中心波長228nmのfar-UVCを放射するプラズマ光源モジュール「PLM228」を新たに開発した。LAFi技術は,複数の蛍光体を選択・組み合わせることで,発光波長を自由に設計できる。

「PLM228」は平面電極と複数の発光チューブから構成され,ガス放電によって生成された172nmの真空紫外線(VUV)で蛍光体を励起し,far-UVCを外部に放射する。また,発光チューブには200~300nmの紫外線透過帯域を持つガラス素材を採用し,空気中の酸素と反応して有害なオゾンを生成するVUV成分を遮断しつつ,far-UVCのみを安全に外部へ放射できる設計とした。

この「PLM228」のfar-UVCを病原微生物に照射し,その殺菌及びウイルス不活化効果を評価したところ,大腸菌に対して積算照射量4.5mJ/cm2で99.99%の殺菌効果を示した。また,A型インフルエンザウイルスに対しては,3.0mJ/cm2の照射で99.9%の不活化効果を確認した。

さらに、紫外線耐性の高い真菌である黒カビに対する明確な殺菌効果も認められた。この殺菌能力は,従来の低圧水銀ランプや他のfar-UVC光源(Kr-Clエキシマランプ)と比較しても,同等又はそれ以上の効果となったという。

UVCは主に微生物の核酸に損傷を与えることで殺菌効果を発揮するが,far-UVCは核酸に加えて酵素や細胞膜にも作用すると考えられている。「PLM228」は,UVC及びfar-UVCを含む広帯域の発光を有しており,複数の標的に同時に損傷を与えることで,相乗的な殺菌効果が発揮されている可能性があるとする。

「PLM228」は小型・軽量でありながら,消費電力7.2Wに対して264mWの高出力を実現し,高速駆動による照度制御も可能。研究グループは,高い実用性を備えた殺菌光源として,医療機関や畜産施設など感染症対策が求められる現場での応用が期待されるとしている

キーワード:

関連記事

  • 名城大など、サファイア基板上で深紫外半導体レーザーの室温連続発振を達成

    名城大学、ウシオ、三重大学、日本製鋼所は、深紫外(UV-B:280〜320nm)領域の半導体レーザーにおいて、世界で初めて、安価なサファイア基板を用いて医療に最適な300~320nm帯域での室温連続発振(CW)を実証した…

    2026.01.19
  • オキサイド、半導体後工程向け高パルスエネルギー深紫外レーザーを開発

    オキサイドは、半導体ウエハー欠陥検査用(前工程)に特化した深紫外(DUV)ピコ秒レーザー「QCW Kalama」シリーズに、半導体後工程に向けた高パルスエネルギーモデルを新たなラインナップとして加え、2025 年12月1…

    2025.12.23
  • 四国化工機,深紫外線LEDを登載した充填機を開発

    四国化工機は,日亜化学工業が製造する深紫外線LED(UV-C LED)を使用したUV-C LED殺菌装置の開発について,装置化と検証が完了し,このLED殺菌装置を搭載した充填機を発売する(ニュースリリース)。 四国化工機…

    2025.05.16
  • NICTら,深紫外LEDで鉄道車両を省電力で空気殺菌

    情報通信研究機構(NICT)と旭化成は,発光波長265nm帯の高強度深紫外LEDを搭載した鉄道車両用空気殺菌モジュールを開発し,静岡鉄道の実運行中の鉄道車両内への搭載を実証した(ニュースリリース)。 深紫外線による殺菌応…

    2025.02.14
  • 東北大ら,ウイルスの感染力を蛍光で簡便・迅速評価

    東北大学と名古屋大学は,エンベロープウイルス粒子の脂質膜に結合し蛍光応答を示す分子プローブ(M2-NR)の開発に成功した(ニュースリリース)。 ウイルス解析には,一般には抗体法とPCR法があるが,いずれもウイルス粒子構造…

    2025.01.28
  • ウシオら,222nm紫外線の開腹手術への有効性を確認

    ウシオら,222nm紫外線の開腹手術への有効性を確認

    ウシオ電機,浜松医科大学,神戸大学は,ラット大腸菌投与腹膜炎モデルでの開腹手術時に波長222nmの遠紫外線を照射することで,腹腔内に残余する細菌数を減らし,併発する細菌性腹膜炎の予後が改善されることを報告した(ニュースリ…

    2025.01.20
  • 岡山大,テラヘルツ顕微鏡でコロナのタンパク質検出

    岡山大学の研究グループは,テラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いた微量検体中の新型コロナウイルス内に存在するNタンパク質の高感度検出に成功した(ニュースリリース)。 新型コロナウイルスの拡大では,感染者を特定するためにPCR検…

    2025.01.07
  • 公大,光濃縮技術により正確なウイルス計測を可能に

    大阪公立大学の研究グループは,抗原抗体反応を検出原理とする検査手法であるイムノアッセイに,光濃縮技術を取り入れた光誘導イムノアッセイ技術を新たに開発した(ニュースリリース)。 新型コロナウイルスやノロウイルスなど,ウイル…

    2024.06.28

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア