JP2000041667A - 光触媒を用いたウイルス不活化システム - Google Patents
光触媒を用いたウイルス不活化システムInfo
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光触媒機能によって、安全かつ簡便に血液や血
液製剤中のウイルス等を不活化する技術を提供する。 【解決手段】光触媒が基材表面に保持された材料と血液
もしくは血液製剤が接触するような装置を形成し、この
装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等の
感染性を低下させるシステム。
液製剤中のウイルス等を不活化する技術を提供する。 【解決手段】光触媒が基材表面に保持された材料と血液
もしくは血液製剤が接触するような装置を形成し、この
装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等の
感染性を低下させるシステム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液や血液製剤に
混入したHIV等のウイルスを光触媒によって不活化する
システムに関する。
混入したHIV等のウイルスを光触媒によって不活化する
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】血液や血液製剤に混入したウイルスによ
る感染を防ぐために、混入したウイルスを不活化する処
理が行われている。ウイルスの不活化法としては、加熱
による方法、光によって活性化する色素を混ぜて光照射
する方法、電気分解による方法、圧力による方法、フィ
ルター等でウイルスを除去する方法などが検討されてい
る。
る感染を防ぐために、混入したウイルスを不活化する処
理が行われている。ウイルスの不活化法としては、加熱
による方法、光によって活性化する色素を混ぜて光照射
する方法、電気分解による方法、圧力による方法、フィ
ルター等でウイルスを除去する方法などが検討されてい
る。
【０００３】特に、光によって活性化される色素を血液
に混入し、光照射する方法は、広範囲に渡って検討さ
れ、臨床でも検討されている。この方法は、血液中に色
素を混入するため、安全性の高い色素を選択する必要が
あり、またその安全性についても完全に証明されてはい
ない。さらに、血液に異物を混入することが出来ない場
合には用いることはできない。
に混入し、光照射する方法は、広範囲に渡って検討さ
れ、臨床でも検討されている。この方法は、血液中に色
素を混入するため、安全性の高い色素を選択する必要が
あり、またその安全性についても完全に証明されてはい
ない。さらに、血液に異物を混入することが出来ない場
合には用いることはできない。
【０００４】血液製剤などでは、フィルターによるウイ
ルス除去や加熱による不活化が広く行われているが、加
熱を行った場合、成分蛋白質の失活の問題がある。ま
た、フィルターの場合は、完全に標的ウイルスを除去す
ることが困難なため、現実的には、加熱による不活化等
と組み合わされて実施されている。
ルス除去や加熱による不活化が広く行われているが、加
熱を行った場合、成分蛋白質の失活の問題がある。ま
た、フィルターの場合は、完全に標的ウイルスを除去す
ることが困難なため、現実的には、加熱による不活化等
と組み合わされて実施されている。
【０００５】酸化チタン等の光触媒（光半導体）が長波
長の紫外線によって励起され、その際に起こる酸化・還
元反応により、水や酸素からヒドロキシラジカル（・O
H）やスーパーオキサイドイオン（O2 -）を生成する事が
知られている。この作用を詳細に説明すると、光触媒
（光半導体）は、紫外線等の照射によって光励起し、電
子―正孔対を生じる。このうち電子は、酸素を還元して
スーパーオキサイドイオン（O2 -）を生成し、正孔は水
分子等の水酸基（OH）を酸化してヒドロキシラジカル
（・OH）を生成する。ヒドロキシラジカル（・OH）やス
ーパーオキサイドイオン（O2 -）は、非常に反応性に富
む活性種であるためにこれらを利用して表面親水化や殺
菌・抗菌・除菌システムが開発されている。
長の紫外線によって励起され、その際に起こる酸化・還
元反応により、水や酸素からヒドロキシラジカル（・O
H）やスーパーオキサイドイオン（O2 -）を生成する事が
知られている。この作用を詳細に説明すると、光触媒
（光半導体）は、紫外線等の照射によって光励起し、電
子―正孔対を生じる。このうち電子は、酸素を還元して
スーパーオキサイドイオン（O2 -）を生成し、正孔は水
分子等の水酸基（OH）を酸化してヒドロキシラジカル
（・OH）を生成する。ヒドロキシラジカル（・OH）やス
ーパーオキサイドイオン（O2 -）は、非常に反応性に富
む活性種であるためにこれらを利用して表面親水化や殺
菌・抗菌・除菌システムが開発されている。
【０００６】以下にこれまで開発されてきた例を例示す
る。
る。
【０００７】特開平03-094762では、体内に挿入留置す
るカテーテル等へ光触媒を担持した応用例が示されている。
特開平06-254139では、吸着機能を持つ担体に複合セラ
ミクスとして担持した光触媒を用いた吸着体が例示され
ている。特開平09-322935では、創傷部へ貼付する殺菌
粘着シートへの応用例が示され、粘着シートに光触媒を
担持する方法が例示されている。
るカテーテル等へ光触媒を担持した応用例が示されている。
特開平06-254139では、吸着機能を持つ担体に複合セラ
ミクスとして担持した光触媒を用いた吸着体が例示され
ている。特開平09-322935では、創傷部へ貼付する殺菌
粘着シートへの応用例が示され、粘着シートに光触媒を
担持する方法が例示されている。
【０００８】特開平09-225021では、生体内に挿入埋め
込まれる医用材料への応用が例示されている。特に、血
液などへの応用として、特開平08-023970では、血液な
ど液体中に酸化チタン等の光触媒微粒子を懸濁分散させ
て光を照射し、ウイルスを不活化する例が例示されてい
る。
込まれる医用材料への応用が例示されている。特に、血
液などへの応用として、特開平08-023970では、血液な
ど液体中に酸化チタン等の光触媒微粒子を懸濁分散させ
て光を照射し、ウイルスを不活化する例が例示されてい
る。
【０００９】光触媒を用いたウイルス不活化は、加熱に
よる血液成分変性の心配が無く、フィルターによるウイ
ルス除去よりも性能的に優れている。しかしながら、唯
一、光触媒による血液中のウイルス不活化に関して例示
されている特開平08-023970では、光触媒の反応効率を
向上させる等の目的で血液中に光触媒微粒子を懸濁分散
することを特徴としており、血液製剤や輸血などの分野
に応用する場合には、光触媒微粒子を除く処置を必要と
しており、実用上の課題が残されている。
よる血液成分変性の心配が無く、フィルターによるウイ
ルス除去よりも性能的に優れている。しかしながら、唯
一、光触媒による血液中のウイルス不活化に関して例示
されている特開平08-023970では、光触媒の反応効率を
向上させる等の目的で血液中に光触媒微粒子を懸濁分散
することを特徴としており、血液製剤や輸血などの分野
に応用する場合には、光触媒微粒子を除く処置を必要と
しており、実用上の課題が残されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】光触媒を用いたウイル
ス不活化は、加熱や色素混入によるウイルス不活化およ
びフィルターによるウイルス除去よりも性能的に優れて
いる。しかしながら、従来の光触媒技術では、血液や血
液製剤中に光触媒微粒子が懸濁分散されている。このよ
うな従来技術を、血液製剤や輸血などの分野に応用する
場合には、光触媒微粒子を除く処置を必要としており、
実用上の課題が残されている。
ス不活化は、加熱や色素混入によるウイルス不活化およ
びフィルターによるウイルス除去よりも性能的に優れて
いる。しかしながら、従来の光触媒技術では、血液や血
液製剤中に光触媒微粒子が懸濁分散されている。このよ
うな従来技術を、血液製剤や輸血などの分野に応用する
場合には、光触媒微粒子を除く処置を必要としており、
実用上の課題が残されている。
【００１１】本発明は、液中に光触媒を懸濁分散させる
ことなく光触媒機能によって、安全かつ簡便に血液や血
液製剤中のウイルスを不活化する技術を提供することに
ある。
ことなく光触媒機能によって、安全かつ簡便に血液や血
液製剤中のウイルスを不活化する技術を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】１．光触媒が基材表面に
保持された材料と血液もしくは血液製剤が接触するよう
な装置を形成し、この装置上の光触媒に光を照射するこ
とで混入ウイルス等の感染性を低下させるシステム。
保持された材料と血液もしくは血液製剤が接触するよう
な装置を形成し、この装置上の光触媒に光を照射するこ
とで混入ウイルス等の感染性を低下させるシステム。
【００１３】２．前記光触媒がTiO2, ZnO, SrTiO3, Fe2
O3, CdS, CdSe, WO3, FeTiO3, GaP,GaAs, RuO2, MoS3,
LaRhO3, CdFeO3, BiO3, MoS2, In2O3, CdO, SnO2である
上記１のシステム。
O3, CdS, CdSe, WO3, FeTiO3, GaP,GaAs, RuO2, MoS3,
LaRhO3, CdFeO3, BiO3, MoS2, In2O3, CdO, SnO2である
上記１のシステム。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、上記１に示され
るように光触媒を血液などの被処理液体中に分散懸濁さ
せることなく、血液処理装置の血液接触面に保持し、血
液もしくは血液製剤が接触するような装置を形成し、こ
の装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等
の感染性を低下させたり、ウイルス以外にエンドトキシ
ン等の血液有害物質を光触媒によって分解除去する事に
ある。
るように光触媒を血液などの被処理液体中に分散懸濁さ
せることなく、血液処理装置の血液接触面に保持し、血
液もしくは血液製剤が接触するような装置を形成し、こ
の装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等
の感染性を低下させたり、ウイルス以外にエンドトキシ
ン等の血液有害物質を光触媒によって分解除去する事に
ある。
【００１５】保持する方法としては、常法通り、金属表
面などには、蒸着させることが出来る。現在、多くの血
液処理装置がポリカーボネート、塩化ビニル、ポリプロ
ピレン、ウレタン等のプラスチック製である。これらプ
ラスチックなど熱に弱い材料には、ケミストリーレタ
ー、841(1995)および同誌767(1995)に示されるような方
法で行うことが出来る。
面などには、蒸着させることが出来る。現在、多くの血
液処理装置がポリカーボネート、塩化ビニル、ポリプロ
ピレン、ウレタン等のプラスチック製である。これらプ
ラスチックなど熱に弱い材料には、ケミストリーレタ
ー、841(1995)および同誌767(1995)に示されるような方
法で行うことが出来る。
【００１６】また、市販の光触媒コート剤や光触媒コー
トフィルム「ビスタイトレータ」（日本曹達製）を利用
することも出来る。また、光触媒としてTiO2, ZnO, SrT
iO3,Fe2O3, CdS, CdSe, WO3, FeTiO3, GaP, GaAs, Ru
O2, MoS3, LaRhO3, CdFeO3, BiO3, MoS2, In2O3, CdO,
SnO2等の半導体材料が挙げられる。また、これらを組み
合わせ、共存させて効率を向上させることも可能であ
る。
トフィルム「ビスタイトレータ」（日本曹達製）を利用
することも出来る。また、光触媒としてTiO2, ZnO, SrT
iO3,Fe2O3, CdS, CdSe, WO3, FeTiO3, GaP, GaAs, Ru
O2, MoS3, LaRhO3, CdFeO3, BiO3, MoS2, In2O3, CdO,
SnO2等の半導体材料が挙げられる。また、これらを組み
合わせ、共存させて効率を向上させることも可能であ
る。
【００１７】本発明のウイルス不活化システムについて
図１〜２を用いて説明する。図１〜２は、本発明の方法
に使用されるウイルス不活化システムの一例の概略を示
すものである。
図１〜２を用いて説明する。図１〜２は、本発明の方法
に使用されるウイルス不活化システムの一例の概略を示
すものである。
【００１８】本発明のウイルス不活化システム１は、体
内から血液を取り出し、ウイルスを不活化後、体内に戻
すシステムで採血手段２、返血手段３および採血手段２
と返血手段３の間に配置された血液処理装置４から構成
されている。採血手段２は、採血針５および送血管６か
らなり、送血管６の先端には採血針５が取り付けられ、
他端は血液処理装置４に接続される。同様に返血手段３
は返血針８と返血管７からなり、返血管７の先端に返血
針８が接続され、他端は、血液処理装置４に接続され
る。採血ポンプ９は、好ましくは送血管６の途中に設け
られ、返血ポンプ１０は、好ましくは返血管７の途中に
設けられる。
内から血液を取り出し、ウイルスを不活化後、体内に戻
すシステムで採血手段２、返血手段３および採血手段２
と返血手段３の間に配置された血液処理装置４から構成
されている。採血手段２は、採血針５および送血管６か
らなり、送血管６の先端には採血針５が取り付けられ、
他端は血液処理装置４に接続される。同様に返血手段３
は返血針８と返血管７からなり、返血管７の先端に返血
針８が接続され、他端は、血液処理装置４に接続され
る。採血ポンプ９は、好ましくは送血管６の途中に設け
られ、返血ポンプ１０は、好ましくは返血管７の途中に
設けられる。
【００１９】本発明のウイルス不活化システム２は、体
内から採取された後の血液などを処理し、製剤原料等と
するシステムで血液入り口２および血液出口３の間に配
置された血液処理装置４およびこれらの連結管からな
る。血液入り口２の前には、血液貯留装置１１が配置さ
れても良いし、血液出口４の後にも血液貯留装置１２が
配置されても構わない。また、血液を血球成分と血漿成
分とに分離し、それぞれ別々に処理を行うこともでき
る。
内から採取された後の血液などを処理し、製剤原料等と
するシステムで血液入り口２および血液出口３の間に配
置された血液処理装置４およびこれらの連結管からな
る。血液入り口２の前には、血液貯留装置１１が配置さ
れても良いし、血液出口４の後にも血液貯留装置１２が
配置されても構わない。また、血液を血球成分と血漿成
分とに分離し、それぞれ別々に処理を行うこともでき
る。
【００２０】なお、上記の例は、本発明のウイルス不活
化処理装置の一例の概略を示すものであり、本発明の装
置がこの例に限定されるものではなく、適宜変更して実
施することができる。たとえば、ウイルス不活化システ
ム２の様なシステムでは、回分式の例を示したが連続式
でシステムを構成することも可能である。また、ウイル
ス不活化システム１は、全血処理を行う例であるが、血
漿成分と血球成分とを分離後別々に不活化処理を行って
も構わない。さらに、血漿成分若しくは血球成分のいず
れかのみを処理することも可能である。
化処理装置の一例の概略を示すものであり、本発明の装
置がこの例に限定されるものではなく、適宜変更して実
施することができる。たとえば、ウイルス不活化システ
ム２の様なシステムでは、回分式の例を示したが連続式
でシステムを構成することも可能である。また、ウイル
ス不活化システム１は、全血処理を行う例であるが、血
漿成分と血球成分とを分離後別々に不活化処理を行って
も構わない。さらに、血漿成分若しくは血球成分のいず
れかのみを処理することも可能である。
【００２１】システムには、必要に応じて適宜血液貯留
器、ホ゜ンフ゜、気泡検出器、気泡除去装置、抗凝固剤添加
装置などが追加される。
器、ホ゜ンフ゜、気泡検出器、気泡除去装置、抗凝固剤添加
装置などが追加される。
【００２２】さらに、本システムを透析装置に組込み、
透析液中のエンドトキシン等を分解除去することもでき
る。
透析液中のエンドトキシン等を分解除去することもでき
る。
【００２３】
【実施例】以下実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
るが、本発明は、これらに限定されない。
るが、本発明は、これらに限定されない。
【００２４】（実施例１）図１に示す構成で血液処理シ
ステムを作成した。
ステムを作成した。
【００２５】１．採血手段 採血針として合成樹脂製の瓶針、送血管として塩化ビニ
ル樹脂製の内径３mmのチューブを用いた。
ル樹脂製の内径３mmのチューブを用いた。
【００２６】２．返血手段 採血針として合成樹脂製の瓶針、送血管として塩化ビニ
ル樹脂製の内径３mmのチューブを用いた。
ル樹脂製の内径３mmのチューブを用いた。
【００２７】３．血液処理装置 ポリエチレンテレフタレートがベースポリマーの光触媒
コートフィルム「ビスタイトレータF」（日本曹達製）
で15cm x 20cm袋状の血液処理装置を作成した。入り口
と出口は、連結管と接続した。また、処理装置を光照射
する装置として100Wのキセノンランプを用いた。
コートフィルム「ビスタイトレータF」（日本曹達製）
で15cm x 20cm袋状の血液処理装置を作成した。入り口
と出口は、連結管と接続した。また、処理装置を光照射
する装置として100Wのキセノンランプを用いた。
【００２８】（実施例２）図２に示す構成で血液処理シ
ステムを作成した。
ステムを作成した。
【００２９】１．血液入り口 送液管として塩化ビニル樹脂製の内径３mmのチューブを
用いた。
用いた。
【００３０】２．血液出口 送液管として塩化ビニル樹脂製の内径３mmのチューブを
用いた。
用いた。
【００３１】３．血液処理装置 ポリエチレンテレフタレートがベースポリマーの光触媒
コートフィルム「ビスタイトレータF」（日本曹達製）
で15cm x 20cm袋状の血液処理装置を作成した。入り口
と出口は、連結管と接続した。また、処理装置を光照射
する装置として100Wのキセノンランプを用いた。
コートフィルム「ビスタイトレータF」（日本曹達製）
で15cm x 20cm袋状の血液処理装置を作成した。入り口
と出口は、連結管と接続した。また、処理装置を光照射
する装置として100Wのキセノンランプを用いた。
【００３２】
【発明の効果】本発明のウイルス不活化システムは、血
液入り口と出口との間に血液処理部を設け、該血液処理
部に光触媒機能を有する化合物を担体表面に保持し、該
血漿処理装置で血液など被処理液体を光照射処理するこ
とを特徴とするため、加熱や薬剤添加などの必要が無
く、血中蛋白質の熱変性の危険が少なく、血液に対する
薬剤による影響が無くウイルスを不活化することができ
る。
液入り口と出口との間に血液処理部を設け、該血液処理
部に光触媒機能を有する化合物を担体表面に保持し、該
血漿処理装置で血液など被処理液体を光照射処理するこ
とを特徴とするため、加熱や薬剤添加などの必要が無
く、血中蛋白質の熱変性の危険が少なく、血液に対する
薬剤による影響が無くウイルスを不活化することができ
る。
【００３３】また、透析装置と組み合わせて、透析液中
のエンドトキシン等を分解・除去できる。
のエンドトキシン等を分解・除去できる。
【図１】本発明に係わる体外循環ウイルス不活化血液処
理システムを示す図である。
理システムを示す図である。
【図２】本発明に係わる他の実施例である回分式血液処
理システムを示す図である。
理システムを示す図である。
１ 血液処理システム ２ 採血手段（血液入り口） ３ 返血手段（血液出口） ４ 血液処理装置 ５ 採血針 ６ 連結管 ７ 連結管 ８ 返血針 ９ 採血ポンプ（送液ホ゜ンフ゜） １０ 返血ポンプ（送液ホ゜ンフ゜） １１ 貯血容器 １２ 貯血容器
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B033 NG01 NH05 NJ10 NK06 4B065 AA95X AC20 BB02 BB37 BC48 CA44 4G069 AA15 BA48A BB04A BB04B BB06A BB06B BC12A BC12B BC17A BC17B BC18A BC18B BC22A BC22B BC25A BC25B BC27A BC27B BC35A BC35B BC36A BC36B BC42A BC42B BC50A BC50B BC59A BC59B BC60A BC60B BC66A BC66B BC70A BC70B BC71A BC72B BD07A BD07B BD08A BD08B BD09A BD09B CD10
Claims (2)
- 【請求項１】光触媒が基材表面に保持された材料と血液
もしくは血液製剤が接触するような装置を形成し、この
装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等の
感染性を低下させるシステム。 - 【請求項２】前記光触媒がTiO2, ZnO, SrTiO3, Fe2O3,
CdS, CdSe, WO3, FeTiO3, GaP, GaAs, RuO2, MoS3, LaR
hO3, CdFeO3, BiO3, MoS2, In2O3, CdO, SnO2である請
求項１記載のシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220563A JP2000041667A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光触媒を用いたウイルス不活化システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220563A JP2000041667A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光触媒を用いたウイルス不活化システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000041667A true JP2000041667A (ja) | 2000-02-15 |
| JP2000041667A5 JP2000041667A5 (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=16752960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10220563A Pending JP2000041667A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光触媒を用いたウイルス不活化システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000041667A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245200B1 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-12 | Sandia Corporation | Photo-oxidation method using MoS2 nanocluster materials |
| GB2451824A (en) * | 2007-08-11 | 2009-02-18 | Qinetiq Nanomaterials Ltd | Antiviral composition comprising particles of a tungsten compound |
| JPWO2011018899A1 (ja) * | 2009-08-12 | 2013-01-17 | 株式会社東芝 | 抗ウイルス性材料とそれを用いた膜、繊維および製品 |
| CN104941667A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-30 | 扬州大学 | 一种花瓣状磁性氧化铁硫化钼复合物及其制备方法 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP10220563A patent/JP2000041667A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245200B1 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-12 | Sandia Corporation | Photo-oxidation method using MoS2 nanocluster materials |
| GB2451824A (en) * | 2007-08-11 | 2009-02-18 | Qinetiq Nanomaterials Ltd | Antiviral composition comprising particles of a tungsten compound |
| JPWO2011018899A1 (ja) * | 2009-08-12 | 2013-01-17 | 株式会社東芝 | 抗ウイルス性材料とそれを用いた膜、繊維および製品 |
| JP5780960B2 (ja) * | 2009-08-12 | 2015-09-16 | 株式会社東芝 | 抗ウイルス性材料とそれを用いた膜および製品 |
| US10327445B2 (en) | 2009-08-12 | 2019-06-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Antiviral material, antiviral film, antiviral fiber, and antiviral product |
| CN104941667A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-30 | 扬州大学 | 一种花瓣状磁性氧化铁硫化钼复合物及其制备方法 |
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