JP2002181371A - アレルゲンセンサ及び空調機 - Google Patents

アレルゲンセンサ及び空調機

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JP2002181371A
JP2002181371A JP2000376154A JP2000376154A JP2002181371A JP 2002181371 A JP2002181371 A JP 2002181371A JP 2000376154 A JP2000376154 A JP 2000376154A JP 2000376154 A JP2000376154 A JP 2000376154A JP 2002181371 A JP2002181371 A JP 2002181371A
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Japan
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allergen
sensor
antibody
air conditioner
liquid
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JP2000376154A
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Yuji Nakajima
祐二 中嶋
Hideki Sawai
秀樹 澤井
Tomoaki Itayama
朋聡 板山
Daisuke Tanaka
大輔 田中
Naokazu Takeuchi
直和 竹内
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、液中のアレルゲンを検出できるアレ
ルゲンセンサを得ること、及びアレルゲンの存在量を常
時監視できアレルゲン不活性化装置に通す目安が可能な
空調機を提供することを課題とする。 【解決手段】アレルゲン抗体が固定された水晶発振子1
を具備し、液中にあるアレルゲンをアレルゲン抗体と結
合させ、前記水晶発振子1の周波数変動よりアレルゲン
存在量を測定する構成であることを特徴とするアレルゲ
ンセンサ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアレルゲンセンサ及
び空調機に関し、特にアレルギーを引き起こす原因物質
であるアレルゲンを検出するアレルゲンセンサ、及びア
レルゲン存在のシグナルをエアコン本体に送ることで積
極的にアレルゲンを排除することを狙ったアレルゲンを
組み込んだ空調機に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の如く、住宅の高気密化などの理由
により、近年ではアレルギー問題がクローズアップされ
てきている。アレルギーとしてはスギ花粉が特に有名で
あるが、ダニやゴキブリ等の害虫排泄物が原因となるア
レルギーも近年では深刻化しており、その対策として各
種製品が世に送られている。しかし、アレルギーを引き
起こす原因物質(アレルゲン)を特定して排除する技術
は確立されたものは世の中には無く、ハウスダストとし
てまとめて処理する掃除用具(掃除機やモップなど)が
市販されているに過ぎない。
【0003】ところで、アレルギーはアレルゲンが直接
皮膚に接触することによっても生じるが、その多くは空
気中の浮遊アレルゲンを吸引することによって生じるた
め、空気中のアレルゲンを排除させることができればア
レルギー症状を緩和できると考えられる。そのために
は、特定アレルゲンを検出する装置と、アレルゲンを排
除もしくはアレルゲンを不活性させる装置とを組み合わ
せるることが重要であると考えられる。
【0004】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、アレルゲン抗体が固定された水晶発振子を具備
し、液中にあるアレルゲンをアレルゲン抗体と結合さ
せ、前記水晶発振子の周波数変動よりアレルゲン存在量
を測定する構成とすることにより、液中のアレルゲンを
検出しえるアレルゲンセンサを提供することを目的とす
る。
【0005】また、本発明は、アレルゲン抗体が固定さ
れた電極を具備し、液中にあるアレルゲンをアレルゲン
抗体と結合させ、前記電極のインピーダンス変化よりア
レルゲン存在量を測定する構成とすることにより、液中
のアレルゲンを検出しえるアレルゲンセンサを提供する
ことを目的とする。
【0006】更に、本発明は、上記アレルゲンセンサを
エアコン用冷却用ユニットに取り付けることにより、ア
レルゲンの存在量を常時監視でき、もって積極的にアレ
ルゲン雰囲気を換気もしくはフィルター、触媒などのア
レルゲン不活性化装置に通す目安ができる空調機を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、アレ
ルゲン抗体が固定された水晶発振子を具備し、液中にあ
るアレルゲンを前記アレルゲン抗体と結合させ、前記水
晶発振子の周波数変動よりアレルゲン存在量を測定する
構成であることを特徴とするアレルゲンセンサである。
【0008】本願第2の発明は、アレルゲン抗体が固定
された電極を具備し、液中にあるアレルゲンを前記アレ
ルゲン抗体と結合させ、前記電極のインピーダンス変化
よりアレルゲン存在量を測定する構成であることを特徴
とするアレルゲンセンサである。
【0009】本願第3の発明は、前記記載のアレルゲン
センサをエアコン用冷却用ユニットに取り付けたことを
特徴とする空調機である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアレルゲンセ
ンサ及びこのアレルゲンセンサを組み込んだ空調機につ
いて更に詳しく説明する。図1(A),(B)は本発明
に係るアレルゲンセンサの一例を示すもので、図1
(A)は同アレルゲンセンサの平面図、図1(B)は図
1(A)の側面図を示す。図中の付番1は、アレルゲン
抗体が固定化された(図1(B)の上面側)水晶発振子
を示す。この水晶発振子1は、図示しないが表面にラジ
ウムによるメッキ層が形成され、このメッキ層上に上記
アレルゲン抗体が固定化されている。前記水晶発振子1
は、例えば防水用Oリング2を用いてドレイン水(液)通
過ユニット3に配置される。前記水晶振動子1の表面
側、裏面側には夫々電線4が接続され、この電線4には
周波数測定機(図示せず)が電気的に接続されている。こ
こで、前記ユニット3は、図1のように上下に分割でき
る構成でもよいし、防水用Oリング2及びユニット3が
一体型である構成でもよい。なお、水晶発振子1の下部
側は空洞部でもあるいは絶縁体(図示せず)が充填されて
いてもよい。このように、図1のアレルゲンセンサで
は、検出対象とするドレイン中のアレルゲンを抗体と結
合させ、水晶発振子の水晶が有している物質固有の振動
数を測定することによりアレルゲン存在量を測定するよ
うになっている。
【0011】図3は、本発明に係るアレルゲンセンサの
他の例を示す。但し、図1と同部材は同符号を付して説
明を省略する。図中の付番5は、ドレイン水通過ユニッ
ト3にOリング2を介して配置された例えば金からなる
電極を示す。この電極5の表面には、アレルゲン抗体が
直接固定化されている。前記電極5の表面側、裏面側に
は、夫々2本の電線4が接続されている。このように、
図2のアレルゲンセンサでは、検出対象とするドレイン
中のアレルゲンとの結合を電極5のインピーダンス変化
よりアレルゲン存在量を測定するようになっている。
【0012】次に、アレルゲンセンサの取り付け位置の
設定、アレルゲン含有サンプルの採取位置の設定につい
て説明する。 i)アレルゲンセンサの取り付け位置の設定 タンパク質である抗体は環境中におけるバクテリアなど
によって腐敗する。この腐敗を防止するため一般的な防
腐剤としてアジカナトリウムが良く用いられている。し
かし、防腐効果は室温ではきわめて悪く、実験室では冷
蔵庫保管を行うなどの工夫がなされている。エアコンは
本体に熱交換板を持っているため、部分的に冷蔵庫並み
の冷所を提供できる。この熱交換板由来の冷所を利用し
て液体センサを長期に保存できる。
【0013】ii)アレルゲン含有サンプルの採取位置
の設定 空気中浮遊のアレルゲンを検出するための抗体センサと
しては、気相(アレルゲン)と液相(抗体)間でセンシング
することが望ましい。しかし、浮遊アレルゲンが単体で
存在することは無く、ダニアレルゲンにおいてはダニ排
泄物(様々な混合物)に含まれる一タンパク質である。
従って、これを効率良く測定するためにはアレルゲンを
含有している複合物を一旦溶液中に溶解する必要があ
る。
【0014】また、技術的にも気相中アレルゲンを測定
する方法は難しく、液相に一旦移した状態で測定するこ
とが望ましい。エアコンからはドレイン水が、特にダニ
などの害虫が発生する夏場には、常時出ている。そのド
レイン水にはアレルゲンを含む混合物がふんだん(濃縮
された状態になるので、測定には更に有利)に溶け込ん
でいる。そこで、エアコンから排出されるドレイン水を
採取し、懸濁装置にて分散させた後アレルゲンセンサに
供する。
【0015】次に、本発明の具体的な例について説明す
る。 (実施例1)液中に浸漬して使用することを目的とした
場合には、金属の劣化(腐食など)に留意する必要があ
る。本発明では水晶振動子に抗体を固定化することを狙
っており、銀と水晶の複合体よりできている水晶振動子
の経時劣化を防ぐために電極をパラジウムでメッキする
ことにした。メッキ浴組成としては、塩化パラジウム5
0mg/L、亜硝酸ナトリウム150mg/L、塩化ナ
トリウム375mg/Lを用いた。メッキ時の温度は4
0℃とし、3.4mAの電流を1分間通電した。
【0016】パラジウムメッキ済みの水晶振動子に抗体
を固定化するためには金属であるパラジウムの表面に官
能基を付着させる必要がある。そこで、官能基をもたせ
るために、パラジウムメッキ済みの水晶振動子にシラン
カップリングを付着させる必要がある。過去の報告例に
従って実験を行った(H.Muramatsu et
al.1986;Analytica Chimca
Acta(188)257−261)。まず、パラジウ
ムメッキ済みの水晶振動子を200℃で2時間加熱し
(表面酸化処理)、2%γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン水溶液に浸漬した(25℃、1時間、酸化パラ
ジウム表面へのアミノ基修飾)。つづいて、エタノール
で余剰%γ−アミノプロピルトリエトキシシランを排除
し、5%グルタルアルデヒド水溶液に浸漬した(25
℃、3時間)。次に、余剰グルタルアルデヒドを蒸留水
で洗浄した後、0.5Mの塩化ナトリウム溶液で洗浄
し、以降の抗体付着化実験に供した。更に、10mg/
mlのエルエステル社製ウサギ抗ダニ中質物血清(コス
モバイオ社販売)溶液にグルタルアルデヒド処理した水
晶振動子を浸漬した(25℃、3時間)後、0.5M塩
化ナトリウムで洗浄し、更に蒸留水で洗浄し、常温で乾
燥させた。以上のような手法で作成した水晶振動子を図
1に示すように組み込み、アレルゲンセンサを作成し
た。
【0017】(実施例2)抗体はタンパク質であるため
腐敗する心配がある。通常の生物学実験での抗体保存は
防腐剤(例えばアジカナトリウム)の存在下で冷蔵庫で
保存する。このような方法では半年程度は抗体の劣化
(腐敗や抗体の力価の低下)は起らないとされている。
アジカナトリウム単独でも防腐効果はあるが、アジカナ
トリウム混入事件などがあり、一般消費者に使っていた
だくには抵抗がある。そこで、冷却することだけで抗体
の持ちをよくすることねらい、図2に示すようにアレル
ゲンセンサ11をエアコン用冷却ユニット12に直付け
することにした。なお、図2中、付番13は筐体を示
し、この筐体13内にエアコン用冷却ユニット12以外
にファン14等の部材が配置されている。
【0018】このように、実施例2では、エアコン用冷
却ユニット12にアレルゲンセンサ11を組み込んだ構
成にすることにより、アレルゲンの存在量を常時監視で
きる。従って、積極的にアレルゲン雰囲気を換気(冷暖
房の効率を高く維持するためには換気を最適化する必要
がある)もしくはフィルター、触媒などのアレルゲン不
活性化装置に通す(アレルゲンが少ない時は、圧損を減
らすために不活性装置は作動させない)目安ができる。
なお、換気装置やアレルゲン不活性装置等がエアコンに
搭載されていることにより、より快適な装置になると考
えられる。
【0019】(実施例3)エアコンの冷房及び除湿運転
を行うときにはドレイン水が放出されるが、このドレイ
ン水には空気中に漂う浮遊物質を多く含んでいる。アレ
ルゲンは浮遊物質の一部であり、ドレイン水をアレルゲ
ンセンサに導入することでアレルゲン量を測定できる。
しかし、アレルゲン分子単独で浮遊していることは無
く、多くは害虫の配設物(糞)に多く含まれているた
め、排泄物をドレイン水に溶解(正確には排泄物に含ま
れるアレルゲンをドレイン水に分散させる)必要があ
る。アレルゲンをドレイン水に分散させるために、図3
のように超音波発信機を設置した。
【0020】図4において、筐体11内には冷却器ユニ
ット(熱交換機)21が配置され、該冷却器ユニット2
1からのドレイン水はドレイン水サーバー22に導入さ
れるように構成されている。前記ドレイン水サーバー2
2と冷却器ユニット21とは循環ポンプ23を介装した
配管24により接続され、ドレイン水サーバー22中の
水が冷却器ユニット21に設置したアレルゲンセンサ2
5に導入されるようになっている。前記ドレイン水サー
バー22の底には、アレルゲン分散用超音波発信機26
が配置されている。
【0021】(実施例4)ドレイン水にはアレルゲン以
外に様々な生体物質が含まれる。アレルゲン以外の物質
との非特異的反応を調べるために、100mgのアルブ
ミンを実施例1〜3で作成したアレルゲンセンサで測定
した。その結果、蒸留水との差は認められなかった。し
かし、蒸留水にダニ排出物(エルエスエル社製、コスモ
バイオ社販売)反応させると、アルブミンや蒸留水を反
応させたときと明確に異なったシグナルを得た。このこ
とより、アレルゲンセンサはダニアレルゲンを特異的に
センシングできる装置であると判断した。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ア
レルゲン抗体が固定された水晶発振子又は電極を具備
し、液中にあるアレルゲンを抗体と結合させ、前記水晶
発振子の周波数変動よりアレルゲン存在量を測定する構
成とすることにより、液中のアレルゲンを検出しえるア
レルゲンセンサを提供できる。
【0023】また、本発明によれば、上記アレルゲンセ
ンサをエアコン用冷却用ユニットに取り付けることによ
り、アレルゲンの存在量を常時監視でき、もって積極的
にアレルゲン雰囲気を換気もしくはフィルター、触媒な
どのアレルゲン不活性化装置に通す目安ができる空調機
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアレルゲンセンサの一例を示す説
明図。
【図2】本発明にアレルゲンセンサを組み込んだ空調機
の説明図。
【図3】本発明に係るアレルゲンセンサの他の例を示す
説明図。
【図4】本発明に係るアレルゲンセンサを組み込んだ装
置の説明図。
【図5】アレルゲン抗体を固定した水晶発振子による共
振周波数と時間との関係を示す特性図。
【符号の説明】
1…水晶振動子、 2…防水用ゴムパッキン、 3…ドレイン水通過ユニット、 4…電線、 5…電極、 11,25…アレルゲンセンサ、 12…エアコン用冷却ユニット、 13…筐体、 21…冷却ユニット、 22…ドレイン水サーバー、 23…循環ポンプ、 24…配管、 26…アレルゲン分散用超音波発信機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/543 593 G01N 33/543 593 (72)発明者 板山 朋聡 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者 田中 大輔 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 竹内 直和 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の1 中菱エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2G060 AA06 AC05 AD06 AE17 AF06 FA01 HA02 HD01 3L060 AA05 CC19 DD08 EE01 3L061 BA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アレルゲン抗体が固定された水晶発振子
    を具備し、液中にあるアレルゲンを前記アレルゲン抗体
    と結合させ、前記水晶発振子の周波数変動よりアレルゲ
    ン存在量を測定する構成であることを特徴とするアレル
    ゲンセンサ。
  2. 【請求項2】 アレルゲン抗体が固定された電極を具備
    し、液中にあるアレルゲンを前記アレルゲン抗体と結合
    させ、前記電極のインピーダンス変化よりアレルゲン存
    在量を測定する構成であることを特徴とするアレルゲン
    センサ。
  3. 【請求項3】 請求項1あるいは請求項2記載のアレル
    ゲンセンサをエアコン用冷却用ユニットに取り付けたこ
    とを特徴とする空調機。
JP2000376154A 2000-12-11 2000-12-11 アレルゲンセンサ及び空調機 Withdrawn JP2002181371A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9068979B2 (en) 2007-05-21 2015-06-30 Seiko Epson Corporation Micro bio sensor and method for manufacturing the micro bio sensor

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