ナノザイムによるバイオファウリング防止

ファウリングとは、無機性沈着物、有機性沈着物、生物付着など、材料表面に形成され材料自体の特性に悪影響を及ぼす各種の付着・堆積物を指します。生物の付着に起因するファウリングは生物ファウリング（バイオファウリング）と呼ばれます。バイオファウリングは自然界で一般的に見られ、人にとって重大な有害性を有します。特に海洋における生物汚損が問題となります。例えば、船底に海洋生物が付着すると、抵抗増大や生物腐食（バイオコロージョン）を引き起こします。

ナノザイムは、生理学的に関連する条件下で酵素動態に従う、酵素様触媒機能を有するナノ材料です。高効率、活性のチューニング性、スケールアップの容易性、リサイクル性を特長とします。Creative Enzymes は、環境負荷低減に配慮したバイオファウリング防止に向けて、各種酵素タイプを提供しています。

V₂O₅ナノザイムによる防汚

• バイオファウリングは金属表面の腐食や医療機器の汚染につながり得ますが、ナノザイムにはバイオファウリングを抑制する役割もあります。
• Creative Enzymes は、バナジウム・ハロペルオキシダーゼ活性を有する五酸化バナジウム（V₂O₅）ナノザイムを確立し、バイオフィルム形成を阻害します。過酸化水素存在下で臭化物イオンが酸化され、次亜臭素酸（HOBr）および一重項酸素（¹O₂）が生成されます。後者は強力な抗菌活性を示します。

図1 ナノザイムによる防汚。

• ステンレス鋼表面にコーティングした五酸化バナジウムナノザイムは、微生物の付着を抑制し、海水中でのバイオフィルム形成を効果的に防止できるため、船体の防汚への応用可能性があります。

CeO_2-xナノザイムによる防汚

• 当社は、ハロゲン化ペルオキシダーゼ様活性を有する酸化セリウム（CeO_2-x）ナノザイムを開発しており、海水防汚に対する触媒機能を備えています。
• Ce⁴⁺ / Ce³⁺ が酸化セリウムナノザイム表面での酸化還元（REDOX）反応を媒介し、過酸化水素を用いて海水中の臭化物イオン（Br^-）を高反応性のHOBrへ酸化します。これにより、ナノザイムはバイオフィルムにおけるクオラムセンシングに作用し得ます。
• コーティング材としての酸化セリウムナノザイムは、表面への細菌およびその他微生物の付着を効果的に防止でき、海水防汚処理の新たな代替材料として利用可能です。

Co-Al-Ceナノザイムによる防汚

• ナノザイムは、活性酸素種（ROS）を生成することにより環境配慮型の防汚材料となります。
• 当社は、安定なCo-Al-Ce混合金属酸化物（MMO）を調製しています。さらに、MMOをCeO₂とカップリングすることで、ペルオキシダーゼ（POx）活性が増強されることを見出しました。
• この新規Co-Al-Ce MMOは、H₂O₂存在下で主として·O^2-を中心とするROSを生成し、ほぼ中性pHの溶液中でグラム陰性菌に対する抗菌作用機序を示します。したがって、潜在的なグリーン海洋防汚材料として利用可能です。

Creative Enzymes は、ナノザイムの開発および応用に長年にわたり継続的に取り組んでいます。豊富な経験と先進的なプラットフォームを活用し、各顧客のニーズに適合する高品質な製品と満足度の高いサービスを提供いたします。サービスにご関心がある場合、またはご不明点がございましたら、どうぞお気軽に お問い合わせ いただくか、オンラインでのお問い合わせ をご利用ください。