R&E 研究・技術

バイオアパタイト®に大きな注目が集まっています

骨や歯など、極めて人間の身体に近い弊社の「バイオアパタイト」は、医療・化成品・繊維・服飾・無機生成物・有毒物除去など健康で安全な生活に大きく貢献できる原料として、様々な業界から注目を集めています。

今まで廃棄されていた、卵の殻という未利用資源を活用した、低コストで、安全性を担保した無機原料です。
卵殻排出業界とのコラボレーションにより、大量・安定・安全・高品質・低価格供給が可能なります。

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バイオアパタイト®資料およびデータ

バイオアパタイトの生体親和性

1疑似体液(SBF)を用いた生体活性評価

ヒトの体液とほぼ等しい無機イオン濃度を有する疑似体液(SBF)中に試料を浸漬し、一定時間後の試料表面へのアパタイト生成量を測定した。

結果
卵殻由来バイオアパタイトは、鉱物由来アパタイトに比べ約4倍の生体活性が見られた。
生体活性比較(疑似体液中のアパタイト形成)

2人体パッチテスト

バイオアパタイトを用いた人体への影響を確認するパッチテストを実施。
被験者は19~78歳の男女、56名。
バイオアパタイトが付着したパッチを週3回、計9回貼り、皮膚の何かしらの反応やアレルギーを観察。

結果
「全ての」被験者から異常が出なかった。

3急性毒性試験

ラットを用いたバイオアパタイトの急性毒性試験を実施。
一般的な毒性の指標にとなるLD50値を計測。非常に高い安全性を示すため、最大投与量の2000㎎/㎏(60㎏の人間換算で120g)を投与。

結果
死に至るラットはなかった、また健康状態も良好。

バイオアパタイトの物質吸着性

物質を吸着できるものとして、活性炭(炭)はよく知られていると思います。
活性炭の特徴は、多孔質を生かし表面吸着により色々な物質を吸着します。
一方バイオアパタイトはこの表面吸着に加え、イオン交換性により様々な物質を吸着する能力があることが特徴です。
バイオアパタイト分子の持つ10個のCaがイオン化され、様々な金属原子に置換されます。
また同様に、バイオアパタイト分子中のOH基やリン酸基も、他の分子イオンに置換することにより吸着していきます。

1反応性比較

活性炭 バイオアパタイト
条件 湿度 高温で劣る 1000℃でも可
湿度 高湿で劣る 蒸気中でも可
反応機序 表面電位による吸着 表面電位による吸着 イオン吸着

2細菌の吸着

バイオアパタイトは細菌やウイルスを吸着することも確認されています。
歯磨きに配合すれば、虫歯の原因菌、歯周病の原因物質を吸着してくれるので、虫歯や歯周病、歯肉炎などを予防してくれます。また、口臭の予防にもなります。
石鹸に配合することにより、ニキビの原因菌や水虫の原因菌なども吸着除去してくれるので、ニキビの予防にも効果的です。また臭いの原因物質も吸着除去してくれるので、体臭予防にもなります。
またこの吸着力は肌に刺激を与えず、汚れや余分な皮脂、細菌を除去するのでアトピー改善も期待できます。

口内細菌吸着試験
使用培地
3M Petrifilm AC
試験方法
  1. 水でうがいし、吐き出したものを菌液とする。
  2. 菌液に0.3gのバイオアパタイトを加えて攪拌後静置。
  3. バイオアパタイト沈殿後の上水を採取し、一般細菌用培地で培養。
結果
減少率 99.6%

菌液

バイオアパタイトで吸着後

菌液

細菌数 7,400個/ml

バイオアパタイトで吸着後

細菌数 30個/ml

検査機関|トレスバイオ技研

3色素の吸着

バイオアパタイトは様々な汚れや色素などを吸着します。
歯磨きに配合すれば、歯に付着したタバコのヤニや、コーヒーや赤ワインなどのステイン系の色素などを、歯を研磨することなく、吸着して落としてくれます。
また石鹸に配合することにより、毛穴の汚れやくすみ、黒ずみなどを吸着除去し、透明感のあるお肌を甦らせます。

色素吸着試験 1 [コーヒー]
色素溶液
コーヒー液
試験方法
コーヒー液(市販コーヒーを4倍希釈)50mlに、一般的アパタイトと卵殻由来バイオアパタイトを各2g(1g/25ml)添加し、スターラーにて5分攪拌後ろ紙でろ過。

一般アパタイト投入

コーヒー原液

コーヒー原液

投入後

投入後

卵殻由来アパタイト投入

コーヒー原液

コーヒー原液

投入後

投入後

コーヒー色素 褐色度低下率
褐色度
(430nm吸光度)
減少率
(%)
吸着前 1.483
一般アパタイト投入 1.123 24
卵殻由来アパタイト投入 0.442 70
考察
上記の試験より、一般的アパタイトより、卵殻由来バイオアパタイトの方がコーヒー液色素の吸着量が多いことが確認できました。
検査機関|トレスバイオ技研
色素吸着試験 2 [赤ワイン]
色素溶液
赤ワイン液
試験方法
赤ワイン液(市販赤ワインを水で8倍希釈)50mlに、一般的アパタイトと卵殻由来バイオアパタイトを各2g(1g/25ml)添加し、スターラーにて5分攪拌後ろ紙でろ過。

一般アパタイト投入

赤ワイン原液

赤ワイン原液

投入後

投入後

卵殻由来アパタイト投入

赤ワイン原液

赤ワイン原液

投入後

投入後

赤ワイン色素 褐色度低下率
褐色度
(430nm吸光度)
減少率
(%)
吸着前 0.786
一般アパタイト投入 0.373 53
卵殻由来アパタイト投入 0.071 91
考察
上記の試験より、一般的アパタイトより卵殻由来バイオアパタイトの方が赤ワイン液色素の減少率が多いことが確認できました。
検査機関|トレスバイオ技研

4皮脂、タンパク質の吸着

バイオアパタイトはタンパク質や脂質等の生体成分を非常によく吸着します。

動物性油脂吸着試験
試験材料
  1. ① タルク(化粧品用表面処理グレード)
  2. ② 一般的アパタイト
  3. ③ 卵殻由来バイオアパタイト
使用油
市販ラード
試験方法
  1. 各試料120℃で30分乾燥
  2. 薬包紙に試料3gを取り、油を試料が浸す程度まで加え充分に吸着させる
  3. 吸油性がある紙の上に静置し、余分な油を紙に吸わせる
  4. 1時間後重量を測る
  5. 薬包紙のみに油を吸わせたものを同様に測る
  6. ④で求めた重量から⑤+3gを引いたものを吸油
試験結果
重量
(g)
1gあたり吸油量
(%)
薬包紙のみ 0.57
タルク 6.94 1.12
一般アパタイト 7.57 1.33
卵殻由来アパタイト 8.96 1.80
検査機関|トレスバイオ技研
植物性油脂吸着試験
試験材料
  1. ① タルク(化粧品用表面処理グレード)
  2. ② 一般的アパタイト(低結晶)
  3. ③ 一般的アパタイト(単斜晶)
  4. ④ 卵殻由来バイオアパタイト
使用油
植物油
試験方法
  1. 各試料120℃で30分乾燥
  2. 薬包紙に試料3gを取り、油を試料が浸す程度まで加え充分に吸着させる
  3. 吸油性がある紙の上に静置し、余分な油を紙に吸わせる
  4. 1時間後重量を測る
  5. 薬包紙のみに油を吸わせたものを同様に測る
  6. ④で求めた重量から⑤+3gを引いたものを吸油
試験結果
重量
(g)
1gあたり吸油量
(%)
薬包紙のみ 0.52
タルク 5.82 0.77
一般アパタイト(低結晶) 7.85 1.44
一般アパタイト(単斜晶) 8.23 1.57
卵殻由来アパタイト 9.15 1.88
検査機関|トレスバイオ技研
ファンデーション洗浄試験
試験材料
  1. ① オイルクレンジング+洗顔フォーム(同一メーカーシリーズ品)
  2. ② バイオアパタイト+バイオアパタイト配合石鹸
試験方法
  1. バイオスキン2枚にファンデーションをなじませる。
  2. 一枚をクレンジングで1分間なじませたのち水洗い、更に1分間 洗顔フォームで洗う。(①)
  3. もう一枚を卵殻由来バイオアパタイトと石鹸で1分間洗う。
ファンデーション洗浄試験
考察
両方とも一見きれいに見えますが、拡大するとその差がわかります。
検査機関|トレスバイオ技研

5有害重金属吸着試験

バイオアパタイトは有害重金属等を非常によく吸着します。

アルミニウム吸着試験
吸着後濃度
(ppm)
吸着率
(%)
ヤシガラ活性炭粉末 4.35 13
卵殻由来アパタイト 0.08 98
重金属吸着試験
吸着前濃度
(ppm)
吸着後濃度
(ppm)
吸着率
(%)
カドミウム 10 0.16 98.4
10 0.14 98.6
水銀 5 0.204 97.8
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