蓄光式誘導標識とPDT

PDTと蓄光式誘導標識のどちらも“りん光”
蓄光式誘導標識とPDTのどちらも“りん光”が重要!

消防設備である “蓄光式の誘導標識” は、“りん光” という光によって暗闇でも長時間光り続けることができています。⏰✨

 

また “PDT” とは、光線力学的療法(Photodynamic Therapy)の略で、癌の治療方法の一種です。💡

 

生体内に “光増感剤” という光に反応して活性化する物質を注射し、それががん細胞に集まった後、そこを狙って光を照射し、“活性酸素” を発生させることで腫瘍組織を破壊します。💣

 

このとき、光と反応して活性酸素が発生するわけですが、これも反応時間を長くとれる “りん光” が重要になってきます。🌈

続きを記していきます…。✍(´-`).。oO✨

りん光


蛍光とりん光のエネルギー状態図
蛍光とりん光のエネルギー状態図

光は、電子がバーンと高いエネルギーの状態に上がり、それが元の状態に戻るときに発されるものです。🏃💦

 

トランポリンに乗っているところを想像して下さい。(・ω・)ノ💡

 

通常の “蛍光” は、トランポリンでボヨーンと飛んで、そのまま真下に落ちるときに一瞬ピカッとするくらいのもんです。(;´・ω・)📷

 

しかし、“りん光” はトランポリンでボヨーンと飛んだあと、めっちゃをするんです。✨✨

をしながら着地する間、ずっとを発しているわけです。✨✨

 

その技ができる物資は限られている他、技の時間も様々です。⏰

 

技の時間を “励起寿命” といい、それが長いほど蓄光できます。💡


誘導標識の蓄光性


高輝度蓄光式誘導標識
高輝度蓄光式誘導標識の外観。

蓄光の標識は、その性能(照度と輝度)によって分類されています。

 

(´-`).。oO(あたりまえですが、励起寿命が長く、性能が良いものほど値段の方が…はります…。。💰💦)

 

また、消防法『誘導灯及び誘導標識の基準』にて、“高輝度” の蓄光式誘導標識について以下のように定められています。

 

高輝度蓄光式誘導標識とは、常用光源蛍光ランプD65により照度200ルクスの外光を20分照射し、その後20分経過した後における表示面が100mcd/㎡以上の平均輝度を有する蓄光式誘導標識のことを言う。

 

✍(´-`).。oO(“中輝度” もあるよ…。。)💡

参考:総務省消防庁


アルミン酸ストロンチウム


ジスプロシウム
ジスプロシウム

現在の誘導標識に用いられている蓄光性物質は “アルミン酸ストロンチウム” という化合物です。

 

そこに、Dyイオン(ジスプロシウムイオン)を付加することで、より長時間の残光を可能にしています。

(´-`).。oO(つまり、トランポリンの技の時間である励起寿命がとても長いわけです…。。)🌈

 

このアルミン酸ストロンチウム系の蓄光顔料が、根本特殊化学という企業様が開発され、世界シェアも1社で独占状態であるそうです。🗾✨

 

昔はまだこのような発明がされておらず、ラジウムのような放射性物質が用いられていた時期もありました。(;´・ω・)💡

 

しかし、現在の高性能な蓄光顔料を用いた誘導標識は、安全なだけでなく省エネ等の環境面でも有利であることから、減災対策の中で蓄光製品の需要が今後ますます増えていくと考えられます。🌎

参考:新潟大学根本特殊化学㈱東京エレクトロン


個室型店舗における蓄光式誘導標識設置義務


高輝度蓄光式誘導標識が上部通路誘導灯を補間
高輝度蓄光式誘導標識が上部通路誘導灯を補間。

大阪市の個室ビデオ店火災を踏まえた法改正により、個室型店舗などの廊下及び通路の床面又はその直近の避難上有効な箇所に通路誘導灯を設けることが必要となりました。🚒

 

しかし、消防庁長官が定めるところにより、床面又はその直近の箇所に蓄光式誘導標識を以下の通りに設置した場合は通路誘導灯免除できます。✍(´-`).。oO💡

  1. 蓄光式誘導標識は、高輝度蓄光式誘導標識とすること。
  2. 蓄光式誘導標識は、床面又はその直近の箇所に設けること。
  3. 廊下及び通路の各部分から1.の蓄光式誘導標識までの歩行距離が7.5m以下となる箇所及び曲がり角に設けること。
  4. 蓄光式誘導標識は、性能を保持するために必要な照度が採光又は照明により確保されている箇所に設けること。
  5. 蓄光式誘導標識の周囲には、蓄光式誘導標識とまぎらわしい又は蓄光式誘導標識をさえぎる広告物などを設けないこと。

参考:㈱日本緑十字社


りん光寿命とPDT


励起寿命が長いほど活性酸素を多く生成
励起寿命が長いほど活性酸素を多く生成できる。

冒頭で述べました通り、PDTというがん治療法では“光”と“光増感剤”が反応して“活性酸素”を生成します。✨

 

その為、光と反応している時間が長い方が、生成される活性酸素の量も多いわけです。💡

 

つまり、“励起寿命” が長いほど、PDTによる治療の効果が高いといえることになります。(・ω・)👌

 

PDTに用いる光増感剤は、りん光寿命が長く活性酸素による腫瘍組織損傷能力が高いものである必要があります。⚡

 

しかし光増感剤は、静脈注射によりがん細胞に到達させるため、ただ励起寿命が長いだけでなく、水溶性や人体を透過しやすい長波長の光に反応するなどの条件が付いてきます。🌈

参考:静岡大学北海道大学


ポルフィリンという光増感剤


ポルフィリン合成の化学反応式
ポルフィリン合成の化学反応式

次に、光増感剤に用いられる “ポルフィリン” という物質について説明させていただきます。✍(´-`).。oO✨

 

反応式右側の大きい物質がポルフィリンです。(;´∀`)👌

 

ポルフィリンは腫瘍組織に集まりやすい事や、波長600nmの帯域に吸収帯を持つため、光増感剤にうってつけの物質です。💉

 

実は生体内にも、ポルフィリンはあります。💡

 

体内のポルフィリンは通常は一定数になるよう代謝されていますが、この代謝が上手くいかない状態で、日光などの光を浴びると、代謝できずに体内に蓄積されたポルフィリンが光増感剤として反応してしまい、身体に大きなダメージが与えられてしまうという“ポルフィリン症” という病気があります。🌄💦

参考:ポルフィリン症


アルミン酸ストロンチウムは光増感剤になるか


発光するアルミン酸ストロンチウム
発光するアルミン酸ストロンチウム

参考:蓄光

確かに、りん光寿命が長い物質は、周りに酸素があれば活性酸素を作る可能性が高いです。💡

 

しかし、まず一つ目の問題として、アルミン酸ストロンチウムの毒性(安全性)ですが人体に無害というのは標識としての用途の話で、静脈注射した際にどうなるかは分かりません。(。´・ω・)?☠💦

 

そして、もう一つの問題が吸収波長です。🌈

アルミン酸ストロンチウムは紫外線を吸収して光るため、PDTで用いるような長波長域の光では電子がパワーが足りない可能性があります。🌅

参考:三和産工㈱


ポルフィリンは蓄光材料になりえるか


ポルフィリンの蓄光性
ポルフィリンの蓄光性は…。

PDTに用いられる光増感剤である“ポルフィリン類”にも、りん光寿命があります。

 

その為、蓄光性もあるはずですが、実際は“すぐ光って終わり”のようです…。(;´∀`)✨💦

 

ただ、ポルフィリン色素としては使えます。

 

ポルフィリンの類自体である“フタロシアニン”は塗料としては実用化されています。

 

参考:画材販売.jp


まとめ


  • 蓄光式誘導標識でも、PDTというがん治療法に用いる光増感剤においても、“りん光” という光を発する性質が重要であった。💡
  • 蓄光式誘導標識では “アルミン酸ストロンチウム” という “りん光寿命” が長い物質が使われていた。💡
  • PDTにおける光増感剤は、りん光寿命だけでなく毒性や腫瘍選択制、吸収波長など様々な要素が求められた。💡
  • アルミン酸ストロンチウムは光増感剤にならなそうだし、ポルフィリンの蓄光性には期待できないことが分かった。💡

あとがき


“りん光が大事” という共通点のみに焦点を当てて、このような無理矢理こじつけた記事を書こうと踏み切りました。✍(´-`).。oO✨

 

ただ、学生時代はいかに多く合成する方法があるか、いかに光増感剤に適したポルフィリンを作るかということをメインに考えていたため、ポルフィリンの蓄光性なんて考えたこともありませんでした。💦

 

社会人になり、まさか “りん光” について触れることになるとは、誘導標識さん有難うというわけです。(・ω・)ノ笑✨

 

スティーブ・ジョブズ氏の “コネクティングザドッツ” や、山中伸弥教授の “人生万事塞翁が馬” などの言葉にもありますように、どこで何がどうなるか、本当に分からないなと思います。🐎

 

また、最近 “統計学が最強の学問である” という本に書いてあった一文を紹介させていただきます。📖

 

科学とは白衣を着て怪しげな機械や薬品をいじくることではなく、正しいことを最大限謙虚に、そして大胆に掘り下げようとする姿勢である。

 

著者の西内啓さんの言葉ですが、ものすごくハッとさせられました。(;´∀`)❕笑💦

 

学生時代の私といえば、ロクに実験もせず、白衣を着て薬品を作ったかと思えば何も考えていないという状態でありました。(;´・ω・)💔

 

これからは、消防設備士の仕事を通して、様々なことをしっかり “科学” していきたいと心に決めた所存です。💡


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コメント: 2
  • #1

    社長 (水曜日, 28 6月 2017 13:53)

    「蓄光式誘導標識は、性能を保持するために必要な照度が最高又は照明により確保されている箇所に設けること。」゚採光? かな?

    消防署の指導によっては「自然光(の波長)に近い照明を誘導標識に光が当たるように設置しなさい」・・・というのがあったけど、それなら誘導灯つけるよね。

  • #2

    管理人 (水曜日, 28 6月 2017 17:02)

    >社長さん
    誤字でした、“採光”に修正いたしました(;´∀`)�

    なかなかコアな指導もあるんですね…。。(´-`).。oO�

    自然光の中でも、紫外線側に近い短波長の光を当てた方がより蓄光しやすくなるかと�笑