(57)【要約】  本開示は、他の点では均質なガラス中に銅が含まれたガラス組成物、およびそのようなガラスを製造する方法に関する。ガラス組成物中に銅をこのように含ませることにより、著しい抗微生物用がそのガラスに与えられる。銅含有ガラス物品を製造する方法は、４０〜８５のＳｉＯ2、１０〜４０のＢ2Ｏ3、１〜１９のＡｌ2Ｏ3、０．１〜２０のＣｕＯ、または溶融中にＣｕＯに転化できるＣｕの選択された塩、０〜２０のＭ2Ｏ（Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである）、０〜２５のＲＯ（Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである）、および０〜２０のＺｎＯを含むガラスバッチを配合する工程、そのバッチを溶融して、溶融ガラスを形成する工程、およびその溶融ガラスを成形して、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を形成する工程を有してなる。
2014512324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕイオン、金属銅、コロイド銅、銅ナノ粒子、およびそれらの組合せからなる群より選択される銅を、ガラス中に分散しておよびガラス表面に有するガラス物品であって、前記ガラスが抗微生物特性を有するガラス物品。
【請求項２】
前記銅が還元状態にあり、該銅が、前記ガラスの表面から２μｍから２μｍの深さにある、請求項１記載の物品。
【請求項３】
前記ガラスが強化ガラスである、請求項１記載の物品。
【請求項４】
バッチ配合された前記ガラスが、１より大きいＢ2Ｏ3／Ａｌ2Ｏ3比を有する、請求項１記載の物品。
【請求項５】
前記ガラスが銅ナノ粒子を含み、該ナノ粒子が前記表面に付着している、請求項１記載の物品。
【請求項６】
バッチ配合された前記ガラスが、モルパーセントで表して、
４０〜７０のＳｉＯ2、
１６〜３１のＢ2Ｏ3、
３〜１５のＡｌ2Ｏ3、
５〜１５のＣｕＯ、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜１７のＺｎＯ、
を含む、請求項１記載の物品。
【請求項７】
抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を製造する方法であって、
モルパーセントで表して、
４０〜８５のＳｉＯ2、
１０〜４０のＢ2Ｏ3、
１〜１９のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜２０のＣｕＯ、または溶融中にＣｕＯに転化できるＣｕの選択された塩、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜２０のＺｎＯ、
を含むガラスバッチを配合する工程、
前記バッチを溶融して、溶融ガラスを形成する工程、および
前記溶融ガラスを成形して、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を形成する工程、
を有してなる方法。
【請求項８】
２５０℃から４７５℃の範囲の高温で還元雰囲気中において前記物品を加熱し、それによって、酸化物または他の種として前記ガラス中の銅イオンＣｕ+2を金属Ｃｕ0に還元させる工程をさらに含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記形成する工程後に、前記物品を強化する工程をさらに含む、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記強化する工程が、前記物品中のアルカリ金属イオンを、より大きいイオン半径を有するアルカリ金属イオンとイオン交換する工程を含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１１年３月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／４６８１５３号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、その表面が抗微生物作用を有するガラスの製造に関し、特に、銅を含有するガラス表面に関する。本開示はさらに、そのような銅含有ガラスを製造する方法およびそのガラスからの物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
抗微生物(antimicrobial)作用、例えば、イオン形態とナノ粒子形態の両方の銀の抗菌(antibacterial)作用を取り扱った特許文献および他の刊行文献がある。抗菌活性は、様々な用途において多くの理由で望ましいが、抗菌活性と抗ウイルス活性との間に明白な区別がなされるべきである。銀などの金属が細菌を変性させるまたは殺す機構は、金属がウイルスを殺す機構と同じではないかもしれないという根拠に基づいて、区別がなされる。さらに、抗ウイルス活性に関して、銀以外の他の金属または金属イオンの言及はまれである。銅、銅合金および銅イオンの抗ウイルス活性に言及する論文には、非特許文献１から３がある。これらの論文では、銅の抗ウイルス特性、より詳しくは、Ｃｕ+2溶液中および金属銅の表面での抗ウイルス作用が論じられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】J.O. Noyce et al, “Inactivation of influenza A virus on copper versus stainless steel surfaces”.  Appl. Environ. Microbiol. Vol. 73 (2007) pages 2748-2750
【非特許文献２】J.L. Sagripanti et al, “Cupric and ferric ions inactivate HIV,” AIDS Res Hum Retroviruses Vol. 12 (1966), pages 333-337
【非特許文献３】J.L. Sagripanti, “Mechanism of copper-mediated inactivation of herpes simplex virus,” Antimicrob. Agents Chemother.., Vol.  41 (1997), pages 12-817
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表面がヒトと接触する医療用途などの用途において、抗微生物特性を備えたガラスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態は、銅イオン、銅金属、および／または銅ナノ粒子などのコロイド銅が他の点では均質なガラス中に含まれたガラス物品、およびそのようなガラス物品を製造する方法に関する。ガラス物品に銅をこのように含ませることにより、抗菌活性および／または抗ウイルス活性などの重要な抗微生物活性が増強される。ここに記載された実施の形態の利点の１つは、その性質が望ましいか、または必要である多種多様な用途に有用な、強力かつ滑らかな抗ウイルス性ガラス表面である。抗微生物特性は、ガラスと一体であり、表面に施された被覆ではなく、すり減ったり、除去されたりしない。抗ウイルス性ガラスを使用できる用途には、医療、健康管理、実験室の棚と表面、および抗微生物機能が利益をもたらすであろう器具の表面がある。
【０００７】
１つの実施の形態は、Ｃｕイオン、金属銅、コロイド銅、およびそれらの組合せからなる群より選択される銅を、ガラス中に分散しておよびガラス表面に有するガラス物品であって、ガラスが抗微生物特性を有するガラス物品である。
【０００８】
別の実施の形態は、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を製造する方法であって、
４０〜８５のＳｉＯ2、
１０〜４０のＢ2Ｏ3、
１〜１９のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜２０のＣｕＯ、または溶融中にＣｕＯに転化できるＣｕの選択された塩、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜２０のＺｎＯ、
を含むガラスバッチを配合する工程、
そのバッチを溶融して、溶融ガラスを形成する工程、および
その溶融ガラスを成形して、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を形成する工程、
を有してなる方法である。
【０００９】
本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白なるか、または記載された説明およびその特許請求の範囲、並びに添付図面に記載されたように本発明を実施することによって認識されるであろう。
【００１０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本発明の単なる例示であり、特許請求の範囲に記載された本発明の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されている。
【００１１】
添付図面は、本発明をさらに理解するために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本発明の１つ以上の実施の形態を図解しており、説明と共に、本発明の原理および動作を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明は、以下の詳細な説明から、単独で、または添付図面と共に理解することができる。
【図１】１つの実施の形態による、ガラスの表面であって、５μｍの近似距離に亘りガラス中に延在する高密度のＣｕナノ粒子を有するガラスのＳＥＭ顕微鏡写真
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、その実施例が添付図面に図解された、本発明の様々な実施の形態を詳しく参照する。可能な限り、同じまたは同様の部品を参照するために、図面に亘り同じ参照番号が使用される。
【００１４】
ここに用いたように、「抗微生物性」という用語は、細菌、ウイルスおよび菌類の少なくとも２種類の異なるタイプの微生物の成長を阻害するまたは殺す作用物質または材料、もしくはその作用物質または材料を含有する表面を意味する。ここに用いた用語は、そのような科内の微生物の全ての種の成長を阻害するまたは殺すことを意味するのではなく、そのような科から１種類以上の種の成長を阻害するまたは殺すことを意味する。作用物質が、「抗菌性」または「抗ウイルス性」または「抗真菌性」であると記載されている場合、それは、その作用物質が、それぞれ、細菌、ウイルスまたは菌類の成長を阻害するまたは殺すことを意味する。
【００１５】
ここに用いたように、「対数減少」または「ＬＲ」は、−Ｌｏｇ（Ｃa／Ｃ0）を意味し、式中、Ｃa＝Ｃｕナノ粒子を含有する抗微生物性表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）、およびＣ0＝Ｃｕナノ粒子を含有しない対照ガラス表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）。すなわち、
ＬＲ＝−Ｌｏｇ（Ｃa／Ｃ0）
一例として、３の対数減少は、細菌またはウイルスの９９．９％が殺され、５の対数減少は、細菌またはウイルスの９９．９９９％が殺されたことを意味する。
【００１６】
銅含有ガラスの抗菌特性を決定するために使用される試験方法は、銅含有ガラスの抗菌活性を測定するために開発された日本工業規格のＪＩＳ  Ｚ−２８０１：２０００法の変更したものであった。抗菌活性は、抗菌性であると考えられる表面と緊密に接触した状態に保持され、３５℃で２４時間に亘りインキュベーションされた細菌細胞の生存を定量的に決定することによって、測定される。その期間が経過した後、細胞を計数し、非処理表面と比較する。この試験は、インキュベーション期間について、３７℃での６時間に変えられたという点で変更された。６時間後、サンプルをインキュベータから取り出し、試験表面の全てをＰＢＳで完全に洗浄して、全ての細菌の除去を確実にした。次いで、細胞とＰＢＳ洗浄液を、一晩の培養のために培養液寒天プレートに移した。１６〜２４時間の期間後、寒天プレート上の細菌コロニーを計数した。銅含有ガラスプレートまたは対照（銅なし）プレートのいずれかであり得るサンプルプレートに、１×１０6細胞／ｍｌの濃度の１５０μｌの細菌懸濁液を加え、細菌懸濁液をその上に有するプレートを、ＰＡＲＡＦｌＬＭ（登録商標）で被覆して、「ＰＡＲＡＦＩＬＭ」被覆プレートを生成し、その後、記載されたように６時間に亘り３７℃で細菌をインキュベーションし、最後にコロニーを計数した。サンプルは、大腸菌（グラム陰性）の細菌を使用して試験した。
【００１７】
１つの実施の形態は、Ｃｕイオン、金属銅、コロイド銅、およびそれらの組合せからなる群より選択される銅を、ガラス中に分散しておよびガラス表面に有するガラス物品であって、ガラスが抗微生物特性を有するガラス物品である。銅（Ｃｕ+1、Ｃｕ+2として、還元状態でＣｕナノ粒子としてのいずれか）は、ガラスの表面にあり得、銅の一部はガラス中に埋め込まれまたは部分的に埋め込まれ得、および／または任意の形態の銅が、表面を含むガラス物品全体に分散され得る。その物品およびガラスは、リンを含まなくて差し支えない、例えば、意図的に加えられたリンを含まなくて差し支えない。
【００１８】
１つの実施の形態において、銅は還元状態にあり、ガラス物品は、抗微生物特性、例えば、抗ウイルス性および／または抗菌性を有する。１つの実施の形態において、銅は還元状態にあり、ガラス物品は抗ウイルス特性を有する。１つの実施の形態において、銅は、還元状態にあり、ガラス物品は抗菌特性を有する。還元銅は、ガラスの表面から２μｍから３μｍの範囲の深さにあり得る。１つの実施の形態において、還元銅の場合、銅ナノ粒子は、表面にあり、ガラスの表面から２μｍから３μｍの範囲の深さまで延在している。１つの実施の形態において、銅は、表面にしっかりと頑強に付着している、すなわち、表面上の銅は、拭取りや洗浄によって除去できない。その物品は、１以上の対数減少、例えば、２以上、例えば、３以上、例えば、４以上の対数減少を有し得る。
【００１９】
１つの実施の形態において、前記ガラスは抗菌特性を有する。前記物品は、１以上の対数減少、例えば、２以上、例えば、３以上、例えば、４以上の対数減少を有し得る。
【００２０】
前記ガラスは、強化ガラス、例えば、イオン交換ガラスであり得る。
【００２１】
バッチ配合されたガラスは、０．１モル％〜２０モル％の銅、例えば、１〜１６モル％、例えば、５〜１６モル％、例えば、５〜１５モル％の銅を含み得る。
【００２２】
１つの実施の形態において、バッチ配合されたガラスは、４７±２モル％のＳｉＯ2、９±１〜１．５モル％のＡｌ2Ｏ3、２７±３モル％のＢ2Ｏ3、７〜１６±１．５モル％のＺｎＯ、および銅含有量の増加と共に０．５〜１０±０．２〜１．５モル％のＣｕから実質的になる。
【００２３】
バッチ配合されたガラスは、１０モル％〜４０モル％のＢ2Ｏ3を含み得る。バッチ配合されたガラスは、１超の、例えば、２超の、例えば、３超のＢ2Ｏ3／Ａｌ2Ｏ3比を有し得る。バッチ配合されたガラスは、１つの実施の形態において、モルパーセントで表して、
４０〜８５のＳｉＯ2、
１０〜４０のＢ2Ｏ3、
１〜１９のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜２０のＣｕＯ、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜２０のＺｎＯ、
を含む。
【００２４】
バッチ配合されたガラスは、リンを含まなくて差し支えない。
【００２５】
１つの実施の形態において、バッチ配合されたガラスは、
４０〜７０のＳｉＯ2、
１６〜３１のＢ2Ｏ3、
３〜１５のＡｌ2Ｏ3、
５〜１５のＣｕＯ、、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜１７のＺｎＯ、
を含む。
【００２６】
別の実施の形態は、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を製造する方法であって、
４０〜８５のＳｉＯ2、
１０〜４０のＢ2Ｏ3、
１〜１９のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜２０のＣｕＯ、または溶融中にＣｕＯに転化できるＣｕの選択された塩、
０〜２０のＭ2Ｏ、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはそれらの組合せである、
０〜２５のＲＯ、式中、Ｒは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、またはそれらの組合せである、および
０〜２０のＺｎＯ、
を含むガラスバッチを配合する工程、
そのバッチを溶融して、溶融ガラスを形成する工程、および
その溶融ガラスを成形して、抗微生物特性を有する銅含有ガラス物品を形成する工程、
を有してなる方法である。
【００２７】
１つの実施の形態による方法は、２５０℃から４７５℃の範囲の高温で還元雰囲気中において前記物品を加熱し、それによって、酸化物または他の種としてガラス中の銅イオンＣｕ+2を金属Ｃｕ0に還元する工程をさらに含む。この加熱工程は、前記物品を、１時間から５時間、例えば、２から５時間の範囲の時間に亘り加熱する工程を含み得る。１つの実施の形態において、還元雰囲気は水素を含む。
【００２８】
前記方法は、成形工程後に前記物品を強化する工程をさらに含み得る。この強化工程は、１つの実施の形態において、その物品中のアルカリ金属イオンを、より大きいイオン半径を有するアルカリ金属イオンとイオン交換する工程を含む。
【００２９】
例示のガラス組成物は、容易に形成される均質なガラスバッチ中への高濃度の酸化銅の含有を可能にする。表１に与えられた実施例１〜９は、モル％で表された例示のガラスバッチであり、ある範囲に亘るガラス群、例えば、ホウ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス、ソーダ石灰ガラスに亘る可能な組成物の全てを含むわけではない。表１に示されるように、酸化物として決定される、バッチ配合されたガラス中の銅は、０．５モル％から１６モル％の範囲にある。表１の組成物は、バッチ配合された組成物である。表１に示された組成物は、例えば、ＳｉＯ2については±２モル％の、Ｂ2Ｏ3については±３モル％の、Ａｌ2Ｏ3については±１〜１．５モル％のばらつきを有し得、ＺｎＯは、実質的に類似の活動を有する。
【表１】
2014512324.tif 000003
【００３０】
バッチ材料を溶融した後、そのガラスは、従来のガラス成形方法、例えば、制限するものではなく、スロットドロー法、フュージョンドロー法、および／またはフロート法を使用して成形してよい。このガラス物品は、板であり得、いくつかの実施の形態において、０．３ｍｍから５ｍｍの範囲の厚さを有し、その長さと幅は様々であり得る。他の実施の形態において、ガラス物品は、任意の形状、例えば、曲面に共形または管の形状であって差し支えなく、いくつかの実施の形態において、０．３ｍｍから５ｍｍの範囲の厚さを有し、その長さと幅は様々であり得る。ガラス物品が一旦成形されたら、個々の物品に切断し、さらに処理しても差し支えなく、または板全体をさらに処理し、次いで、各物品に切断しても差し支えない。いずれの場合にも、成形されたままのＣｕ含有ガラスのさらなる処理は、ガラス中のＣｕ+1、および／またはＣｕ+2をＣｕ0に還元するために、５時間に亘り４５０℃の温度で水素雰囲気中においてガラスが処理される次の工程を構成する。このプロセスにより、ガラスの表面と、例えば、図１のＳＥＭ顕微鏡写真に示されるように、ガラス中に５μｍ延在する、高密度の金属銅ナノ粒子が生じる。図１において、ガラス表面は右手である。明るいパターンが銅ナノ粒子を示す。
【００３１】
Ｂ2Ｏ3を含有するガラスは、ホウ酸塩の多い相とホウ酸塩の少ない相に相分離する傾向がある。Ｃｕは、ホウ酸塩の多い相に入る傾向にあり、したがって、Ｃｕ濃度が局所的に高まり、このことは有益であり得る。Ａｌ2Ｏ3の添加は、相分離の傾向を抑制する。Ｚｎの役割は同じ役割を果たし得る。以下の表２および３は、成分（Ｂ、Ａｌ、Ｚｎ）の範囲を示している。
【００３２】
表２は、１％のＣｕＯで、Ａｌ2Ｏ3／Ｂ2Ｏ3およびＳｒＯがばらついている、モル％で表した実施例１０〜１５の例示のガラスバッチを示している。
【表２】
2014512324.tif 000004
【００３３】
表３は、５％のＣｕＯで、Ａｌ2Ｏ3／Ｂ2Ｏ3およびＳｒＯがばらついている、モル％で表した実施例１６〜２１の例示のガラスバッチを示している。
【表３】
2014512324.tif 000005
【００３４】
抗菌試験
培養したグラム陰性大腸菌（ＰｕｃＩ９（Invitrogen）プラスミドによる形質転換でカナマイシン耐性にされたＤＨ５ａｌｐｈａ−Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎカタログ番号Ｉ８２５８０１２、ロット番号７６７２２２５）を使用して、抗菌試験を行った。細菌の培養は、ＬＢ  Ｋａｎ  Ｂｒｏｔｈ（Ｔｅｋｎｏｖａ＃Ｌ８１４５）またはＴｙｐｔｉｃ  Ｓｏｙ  Ｂｒｏｔｈ（Ｔｅｋｎｏｖａ＃Ｔ１５５０）のいずれかを使用して開始した。約２μｌの細菌懸濁液またはピペットの先にいっぱいの細菌を、寒天プレートからこすり取り、２〜３ｍｌの培養液を含有する蓋付き管に分配し、振盪式インキュベータ内において３７℃で一晩培養した。翌日、細菌培養物をインキュベータから取り出し、ＰＢＳで２回洗浄した。光学濃度（ＯＤ）を測定し、細胞培養物を、約１×１０6ＣＦＵ／ｍｌの最終細菌濃度に希釈した。細胞を、３７℃の温度で６時間に亘り、抗微生物性であるか、抗微生物性ではない（対照）選択したガラス表面上に配置した。各ウェルから緩衝液を採取し、プレートを、氷冷したＰＢＳで２回洗浄した。各ウェルについて、緩衝液と洗浄液を組み合わせ、コロニー計数のために、表面塗抹法(surface spread-plate method)を使用した。
【００３５】
抗ウイルス試験
抗ウイルス試験手法を、A. Klibanov. et al, Nature Protocols (2007)により以前に記載された変更プロトコルを使用して行った。手短に言うと、アデノウイルス５型を、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中で約１０6ＣＦＵ／ｍｌに希釈した。アデノウイルス溶液（１０μｌ）を室温で２時間に亘りガラススライドに施した。次いで、スライドに曝露されたウイルスを、ＰＢＳによる十分な洗浄により収集した。次いで、ウイルスを含有する洗浄懸濁液を、滅菌ＰＢＳで連続的に２倍に希釈し、各希釈液の５０μｌを使用して、９６ウェルマイクロプレート内に単層として増殖させたＨｅＬａ細胞を感染させた。２日後、感染したＨｅＬａ細胞の数を計数することによって、ウイルス価を計算した。ウイルス価の減少を先に記載したように計算した（２０１０年に再認証された、無生物非食品接触表面に推奨される洗浄薬の効き目に関する標準試験法、Ｅ１１５３−０３）。減少％は以下に等しい：［（対照ガラス上で生存するウイルスの数−サンプルガラス上で生存するウイルスの数）×１００］÷対照ガラス上で生存するウイルスの数。
【００３６】
表１からの例示のガラス１、２、６および９を５時間に亘り４５０℃で水素処理し、大腸菌について試験した。ＪＩＳ  Ｚ２８０１試験からの抗菌結果は、表４に以下のようである。
【表４】
2014512324.tif 000006
【００３７】
表１からの例示のガラス２、５、６および７を５時間に亘り４５０℃で水素処理し、アデノウイルスに対して試験した。例示のガラス２、５、６および７は、アデノウイルスに対して５以上の対数減少を示した。
【００３８】
著しい抗菌挙動を有するものと先に記載された、表１におけるバッチ配合した例示のガラス１および２も、非常に強力な抗ウイルス活性を示し、２時間の曝露後のそのウイルス価は、対照ガラスと比べて１００％（４．５の対数減少）に到達する。興味深いことに、同じガラスに還元条件がほどこされず、Ｃｕがイオンの形態で存在する場合、サンプルは、著しい抗ウイルス活性を示さなかった。しかしながら、これらの同じガラスは、抗菌活性は示した。これらの結果により、強力な抗ウイルス活性を担うのは、ガラスの表面にある高濃度のナノサイズの金属銅粒子であることが示される。さらに、これらの結果は、ウイルスに対して作用する場合と、細菌に対して作用する場合では、これらのＣｕガラスサンプルの作用形態が異なることを示唆している。「殺す」機構は、ウイルスと細菌とでは異なる。
【００３９】
表５は、０．２５、０．５、１、２．５、および５モル％のレベルで、ベースガラスであるアルミノホウケイ酸塩ガラスのパイレックス（登録商標）に加えられたＣｕＯを有する、実施例２２〜２７のモル％で表された例示のガラスバッチを示している。
【表５】
2014512324.tif 000007
【００４０】
例示のガラスを、５時間に亘り４５０℃で水素処理した。大腸菌を使用して、抗菌性ＪＩＳ  Ｚ２８０１試験を行い、例示のガラス２４および２７は、１より大きい対数減少を有した。例示のガラス２７は、１．５より大きい対数減少を有した。非還元ガラスについて同様の結果が得られた。
【００４１】
表６は、０．２５、０．５、１、２．５、および５モル％のレベルで、アルミノホウケイ酸塩ガラスのＶｙｃｏｒ（登録商標）に加えられたＣｕＯを有する、実施例２８〜３３のモル％で表された例示のガラスバッチを示している。
【表６】
2014512324.tif 000008
【００４２】
例示のガラス２９、３０、および３１を、５時間に亘り４５０℃で水素処理し、ＪＩＳ  Ｚ２８０１試験を使用して、大腸菌について、抗菌試験を行った。例示のガラス２９は、２．３から５の対数減少を有し、例示のガラス３０は、５の対数減少を有し、例示のガラス３１は、３．５の対数減少を有した。非還元ガラスは同様の結果を示した。
【００４３】
例示のガラス２９を１または２時間に亘り４５０℃で水素処理した。アデノウイルスを使用した抗ウイルス試験において、対数減少は約２であった。
【００４４】
表７は、表７に示されるようなレベルで、ホウケイ酸塩ガラスバッチに加えられたＣｕＯを有する、実施例３４〜３９のモル％で表された例示のガラスバッチを示している。
【表７】
2014512324.tif 000009
【００４５】
例示のガラス３９を、５時間に亘り４５０℃で水素処理し、大腸菌について抗菌試験を行った。例示のガラス３９は、ＪＩＳ  Ｚ２８０１試験結果において、５の対数減少を有した。
【００４６】
例示のガラス３６を、５時間に亘り４５０℃で水素処理し、アデノウイルスについて抗ウイルス試験を行い、対数減少は５であった。
【００４７】
表８は、表８に示されるようなレベルで、アルミノホウケイ酸塩ガラスバッチに加えられたＣｕＯを有する、実施例４０〜４５のモル％で表された例示のガラスバッチを示している。
【表８】
2014512324.tif 000010
【００４８】
例示のガラス４５を、５時間に亘り４５０℃で水素処理し、大腸菌について抗菌試験を行った。例示のガラス４５は、この試験において、５の対数減少を有した。非還元ガラス４５も同様の結果を有した。
【００４９】
例示のガラス４５にアデノウイルスで抗ウイルス試験し、２の対数減少を有した。
【００５０】
表９は、例示のガラス２、６、７、３３、３６、および４５についての抗ウイルス試験結果を示している。例示のガラス７、２、６、３６および３３は、極めて強力かつ広い抗ウイルス活性を有した。さらに、例示のガラス２は、非常に速く（５分）、対数５のＨＳＶを殺した。
【表９】
2014512324.tif 000011
【００５１】
１つの実施の形態において、バッチ配合したガラスは、１未満のＲ値を有する。ホウケイ酸塩ガラスにおけるＲ値の役割は、銅ナノ粒子が取り去られ得る表面上とは対照的に、ガラスの容積内に銅ナノ粒子を析出させる能力および抗微生物挙動に影響するであろう。Ｒ値は、ガラス構造におけるＮＢＯ（非架橋酸素）の数の指標を提供する。
【００５２】
Ｒ値は、モルパーセントまたはカチオンパーセントいずれかの、（全アルカリ−アルミナ）／酸化ホウ素の比として定義される。
【００５３】
Ｒ値は、適切な場合には、先の表に含まれている。特に１辺りまたはそれより大きい、高い正のＲ値は、望ましくないようである。
【００５４】
説明の目的で、典型的な実施の形態を述べてきたが、先の説明は、本開示の範囲または付随の特許請求の範囲の制限であると考えるべきではない。したがって、この開示または付随の特許請求の範囲の精神と範囲から逸脱せずに、様々な改変、適用、および代替が当業者に想起されるであろう。
【図１】
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【国際調査報告】
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