抗菌新变革！立邦开发出抗菌涂料实时评价系统

慧正资讯：由立邦涂料公司研究员Haruhiro Miyamae领导的研究团队，与Nakamura助理教授Noriko教授和东京大学工程研究生院的Seiichi Ohta合作，成功地开发了一种实时评估系统，可以可视化涂料的抗菌效果。

细菌增殖的连续观察

在这项研究中，研究小组成功地在几平方厘米的涂层表面上连续观察细菌增殖。这是通过表达绿色荧光蛋白的大肠杆菌（注1）和荧光观察装置完成的。这种方法可以分析涂层上细菌空间分布的随时间变化，这是ISO标准规定的常规方法无法评估的（注2）。

将研究过程中捕获的荧光图像转化为多个定量指标，对包衣尺寸、培养基体积等因素进行系统评价。这些分析优化了评价条件。在这些优化条件下，成功地证明了专门用于预防感染的涂层的抗菌效果（注3）。

这一进步能够更准确地评估各种抗菌涂层，促进其更广泛的采用。预计它将在今后加强感染预防工作中发挥重要作用。

传统评估方法的不足

在医疗设施和公共交通系统等经常接触的表面上使用抗菌和抗病毒涂层，已被证明可有效预防包括COVID-19在内的传染病的传播。传统上，抗菌涂料的性能是用ISO标准规定的方法来评估的。这些方法包括将在涂层上增殖的细菌清洗到培养基中，然后在琼脂板上重新培养以进行评估。

然而，这种方法不允许获取涂层上细菌活性的空间分布数据或实时信息。此外，以往的研究表明，各种因素，如涂覆细菌的密度，可以显著影响评价结果。然而，优化这些因素的系统检查还不够，导致评价条件不够理想。

因此，迫切需要一种新的评估系统，不仅可以提供更准确的抗菌涂层性能评估，而且可以直观地向消费者展示其有效性，从而促进其更广泛的采用。

使用大肠杆菌表达绿色荧光蛋白

研究团队通过利用表达绿色荧光蛋白的大肠杆菌，成功地看到了细菌在涂料上增殖的实时空间分布。这是通过结合LED光源、光学滤光片和数码相机的荧光观察装置捕获的图像实现的。相比之下，传统的荧光显微镜方法仅限于评估细菌在非常小的区域上的空间分布，仅测量几平方微米。

此外，这些方法仅限于允许激发光通过的透明涂层。利用定制的观察设备，研究小组成功地获得了细菌在更大范围内的连续空间分布数据，跨越几平方厘米，甚至在不透明的涂层上。

在此过程中捕获的荧光图像被转化为定量指标，包括荧光蛋白的平均亮度，通过涂层中心的一条线的亮度分布，以及整个涂层的亮度变化。

利用这些指标系统分析包衣尺寸、培养基体积等因素对评价结果的影响。通过优化的观察条件，该团队实现了抗菌涂层对细菌增殖抑制作用的实时可视化。这些涂料，先前在ISO标准下进行了评估，显示出很强的抗菌效果，进一步证实了它们的性能。

为利用病原菌进行实际估价铺平道路

该方法可以广泛应用于表达荧光蛋白的其他细菌物种，为将来使用致病细菌铺平了实践评估的道路。通过采用这种方法，可以更准确地评估各种抗菌涂层的性能并实时可视化它们的效果。

预计这将推动这些产品的广泛采用，最终有助于加强感染预防工作。该研究项目是社会协作计划“创新涂层技术的创造”的一部分。

该计划是通过东京大学和日涂控股（Nippon Paint Holdings）之间的之间的产学研合作协议建立的，计划从2020年10月1日到2025年9月30日，为期五年。

*（注1）绿色荧光蛋白（GFP）

一种自然产生的蛋白质，在紫外线或蓝光照射下发出绿色荧光。绿色荧光蛋白可以很容易地引入细胞和生物体，使其成为生物技术和成像应用的宝贵工具。

*（注2）国际标准化组织（ISO）

ISO是一个独立的非政府国际组织，负责制定和发布标准，以确保各个行业（包括技术、制造、医疗保健和环境管理）的质量、安全、效率和互操作性。成立于1947年，总部设在瑞士日内瓦。

*（注3）抗菌涂层

这项研究使用了“PROTECTON®内墙VK-500”，这是一种商业上可用的抗病毒和抗菌涂料，专为室内墙壁设计，由立邦生产。