JP2005102686A - 空気中の微生物検出方法並びに空気中の微生物捕集装置及び用具 - Google Patents

Abstract

【課題】医学用実験用動物やペットショップ，養鶏場等の動物の飼育室，或いは人間の居室において，その中の一部に病気が発生すると感染が拡大して甚大な被害が発生する恐れがあった。
【解決手段】動物の飼育室や人間の居室の排気用ファンに設けたフィルターや，それらの室内に設置した帯電不織布で室内の浮遊物を捕集し，溶出液に浸漬して捕集物を溶出させ，溶出液中の微生物の遺伝子検査を行って，室内の微生物を検出することにより，病原菌等を早期発見し，感染の拡大を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は，人間の居室内や動物の飼育室内，特に医学実験用動物の飼育室内の浮遊物である微粉等の遺伝子検出材料（以下浮遊物という）を捕集・分析して，それらの室内の空気中に，細菌，ウィルス，真菌，原虫等の微生物が存在するか否かを検知する空気中の微生物検出方法及びその方法に適した空気中の微生物捕集用具に関する。

医学の分野では，病気の治療法の研究や薬剤の開発等の為，実験用動物を使って病気の発生，進行，快癒等のメカニズムを研究することが多く，特定の施設内において医学実験用動物を飼育している。またペットショップや養鶏場等においても，特定の施設内において動物の飼育を行っている。ところが，このような特定施設・特定空間内の動物の一部に病気が発生すると，他の動物にも感染が拡大して甚大な損害が発生する。特に医学の分野では，高価な実験用動物が失われ，或いは実験が中断し（意図せぬ病気に感染した動物は実験に使用出来ない），多大な費用と時間を失っていた。
人間社会においても，人々は職場，公民館，ホテル，娯楽施設，病院等の様々な場所で社会生活を営んでおり，このような場所においても一部の病人から，感染が拡大することがないように十分な対策が求められる。

医学の分野では，実験用動物の病気感染の拡大を防止する為，従来は，適当に抽出した実験用動物（以下抽出個体という）から血液等を採取して抗体検査を行い，早期発見に努めていた。しかし，非常に手間がかかるばかりでなく，症状が現れる前の適正な抽出は困難であった。また，例え抽出個体が感染していても，抗体が出来る前では陰性と診断され，正確な検査結果を得ることが出来なかった。その為感染が広がり，前述のとおり多大な費用と時間を失っていた。
ペットショップや養鶏場等の動物の飼育施設，更には人間の居室においては，発症するまで病気に気付かず，対策が後手になって感染拡大を招くおそれがあった。

本発明の請求項１に係る発明は，閉鎖空間の排気用ファンにフィルターを設け，同フィルターで前記閉鎖空間の排気中の浮遊物を捕集し，同フィルターを溶出液に浸漬して捕集物を溶出させ，同溶出液中の微生物の遺伝子検査を行うことによって，空気中の微生物を検出する方法である。

本発明の請求項２に係る発明は，前記閉鎖空間が，動物の飼育室であり，同飼育室が複数の区分飼育室に分割されており，前記飼育室の排気中から，請求項１の方法により微生物が検出された後，前記区分飼育室の排気について同様の方法により遺伝子検査を行うところの空気中の微生物検出方法である。

本発明の請求項３に係る発明は，人間の居室内又は動物の飼育室内に帯電不織布を設置し，空気中の浮遊物を吸着した帯電不織布を，界面活性剤を含む溶液に浸漬して吸着物を溶出させ，同溶出液中の微生物の遺伝子検査を行うことによって，空気中の微生物を検出する方法である。

本発明の請求項４に係る発明は，外気へ排出する排気用ファンを備えた動物の飼育室が，複数の区分飼育室に分割されており，同各区分飼育室には前記飼育室へ排出する排気用ファンが設けられ，且つ前記飼育室及び前記区分飼育室の前記各排気用ファンに，着脱可能にフィルターが設けられたところの空気中の微生物捕集装置である。

本発明の請求項５に係る発明は，微生物またはその遺伝子が付着しない状態の帯電不織布を密封保管した容器と，界面活性剤を含む溶出液を密封保管した容器とをセットにした空気中の微生物捕集用具である。

本発明の請求項１に係る発明は，
（１）空気中の浮遊物から採取した遺伝子によって，微生物を検出するので，個体の抽出を行う必要がなく，抽出ミスも無い。
（２）抽出個体に抗体が出来る前の早期発見が可能である。
（３）抽出個体から血液採取等を行うように，手間と暇がかからない。
このように，少ない時間と労力で正確な微生物の検出が可能で，病原菌等を早期に発見して，感染の拡大を防止することが出来る。

本発明の請求項２に係る発明では，動物の飼育室が複数の区分飼育室に分割されており，全体の飼育室の排気内から，遺伝子検査の方法により微生物が検出された後，各区分飼育室の排気について同様の検査を行うので，全体の飼育室が陰性である限り個々の区分飼育室について検査を行なう必要がなく，時間と労力を節減出来る。このようにして，
（１）閉鎖空間が医学用実験動物の飼育室である場合，高価な医学用実験動物に感染が広がるのを防ぐことが出来るので，多大な費用の損失と実験中断による貴重な時間の損失を防止することが出来る。
（２）閉鎖空間がペットショップ等の動物の飼育室である場合，多数の高価な動物を失うことを防止出来る。

本発明の請求項３に係る発明では，排気用ファン等の吸引装置と濾過フィルターの組み合わせに類する特別な装置を用いることなく，遺伝子検出材料である空気中の微粉等を捕集することが可能で，人間の居室や動物の飼育室等に手軽に利用することにより，病気の早期発見と感染拡大防止を計ることが出来る。

本発明の請求項４に係る発明は，請求項１，２，３に係る空気中の微生物検出方法の実施に便利な空気中の微生物捕集装置であり，これらの発明の効果を支えるものである。

本発明の請求項５に係る発明は，請求項１，２，３に係る空気中の微生物検出方法の実施に便利な空気中の微生物捕集用具であり，これらの発明の効果を支えるものである。

先ず図１〜図２を用いて医学用実験動物の飼育室に適用した実施例１を説明する。図１は医学用実験動物の飼育室の平面図，図２はそのＩＩ−ＩＩ矢視図である。
これらの図において，１は医学用実験動物の飼育室，２は排気用ファン，３は排気用ファン２を覆うフィルターである。４ａ〜４ｆは鎖線で示す透明なカーテンで囲まれた区分飼育室であり，複数の飼育ケースが収納されている。５ａ〜５ｆは各区分飼育室の排気用ファンで，６ａ〜６ｆはその各々を覆うフィルターである。７は飼育室１の出入口ドアである。
フイルターとしては，例えば帯電不織布を用いる。その一種はバクテリアや花粉を防ぐマスク材としても使用されている。この帯電不織布は，帯電した極細繊維で形成したもので，微細通路を通過しようとする微粒子を，静電気の作用で吸着し，微生物の遺伝子断片までも捕集することが可能である。

飼育室１及び区分飼育室４ａ〜４ｆの排気用ファン２，５ａ〜５ｆの排気用ファンを駆動すると，飼育室１及び区分飼育室４ａ〜４ｆ内の空気が清浄に保たれるともに，室内の浮遊物が各フイルター３及び６ａ〜６ｆに捕集される。管理者は，定期的に飼育室１のフイルター３を取り外し，次の手順で微生物の有無を検査する。即ち，フイルター３を溶出液に浸漬し吸着物を溶出させる。溶出液としては，吸着物の溶出を促進する性質，微生物遺伝子の変性を防ぐとともにその増殖を防止する性質等が要求され，界面活性剤，ＴＥフェノール，クロロホルム，イソアミルアルコールの混合液等が用いられる。
吸着物を溶出した溶出液（供試液）は，例えばＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）等の手法で微生物遺伝子の有無を検査する。これは，これはノーベル医学生理学賞を受賞したＫａｒｙ Ｂ．Ｍｕｌｌｉｓによって開発された手法で，供試液中の遺伝子を部分的クローニングによって増幅し検出するもので，簡単で再現性の高い手法として確立されているものである。
このようにして，もし飼育室１の排気から微生物の遺伝子が検出されたら，次の段階として，各区分飼育室の排気用ファンのフィルター６ａ〜６ｆを同様の方法で検査する。このようにしてどの区分飼育室に病気が発生したかを特定し，隔離等の対策をとることによって，飼育室１内の実験動物全体への感染の拡大を防止することが出来る。なお，区分飼育室をどの程度に細かく分割するかは，費用（手間）対効果の兼ね合いで決める。

本実施例の効果は次のとおりである。
（１）医学用実験動物の飼育室内の浮遊物から採取した遺伝子によって，微生物を検出するので，個体（実験動物）の抽出を行う必要がなく，抽出ミスも無い。
（２）抽出個体に抗体が出来る前の早期発見が可能である。
（３）抽出個体から血液採取等を行うように，手間と暇がかからない。
このように，少ない時間と労力で正確な微生物の検出が可能で，病原菌等を早期に発見して，高価な医学用実験動物に感染が広がるのを防ぎ，多大な費用の損失と実験中断による貴重な時間の損失を防止することが出来る。
（４）飼育室が複数の区分飼育室に分割されている場合，全体の飼育室の排気から，微生物が検出された後，各区分飼育室の排気について同様の検査を行うようにすれば，全体の飼育室が陰性である限り個々の区分飼育室について検査を行なう必要がなく，時間と労力を節減出来る。

同じく図１〜図２を用いてペットショップに適用した実施例２を説明する。１はペット用動物の飼育室，４ａ〜４ｆは，同飼育室１内に設置され，鎖線で示すカーテンで囲まれたペット用動物の区分飼育室である。その他の構成及び微生物の検査方法は実施例１と同じなので説明を省略する。

本実施例においても実施例１と同様の効果が得られるので，高価なペット用動物を伝染病等の感染の拡大から防ぐことが可能になる。

次いで，図３を用いて人間の居室に適用した実施例３を説明する。図３は，例えばホテル等の集会室において，人々が歓談している様子を模式的にあらわした図である。１１は集会室，１２は集会室１１の排気用ファン，１３は排気用ファン１２を覆うフィルターである。

管理者は，定期的に集会室１１のフイルター１３を取り外し，実施例１と同様の方法で，集会室１１内の微生物の検査を行なう。

人間社会において，人々は職場，公民館，ホテル，娯楽施設，病院等の様々な場所において社会生活を営んでいる。このような場所において，本実施例の方法により，万一新型肺炎（ＳＡＲＳ）ウイルスのような微生物の遺伝子が検出されたら，早期対応により感染症の蔓延を防止することが可能になる。人間の居室は人の出入りも多く，個人の特定が困難な場合もあるが，群（マス）として，感染を早期に確認・把握することは，公衆衛生学（疫学）的に有用なことである。また，病院の病室のように人の出入りが限られているような場所では，ビデオ等で入退室者の管理をしておけば，例えば，特定人の入室後，ある病原体遺伝子が検出されるようになったということから，後日，感染症拡大の原因究明の為の追跡調査も可能になる。

以上の実施例では，排気用ファンを覆ったフィルターで空気中の浮遊物を捕集していたが，帯電不織布は静電気的に浮遊物を吸着する作用があるので，必ずしも排気用ファンに取り付けて吸引する必要はなく，天井や壁に貼付したり，天井や壁或いは適当な支柱から垂下したりすることによって，空気中の浮遊物を吸着・捕集することが可能である。
図４は図１の区分飼育室に収納される飼育ケースの斜視図であり，飼育ケース１４の天井に帯電不織布１５を貼付している。１６は金網である。本実施例では，一般の空気中には常在しないパラインフルエンザ３型ウイルスをモルモット１７に感染させ，飼育ケース１４内で３日間飼育した。飼育期間を通じて，モルモット１７やその飼育器材と帯電不織布１５とが直接接触することはない。帯電不織布１５の一例として，東レ・ファインケミカル株式会社製の電石不織布トレミクロンを使用した。

飼育期間経過後，帯電不織布１５に静電気的に吸着された浮遊物を，そのまま界面活性剤を含む溶出液に浸漬すると，界面活性剤の作用により帯電不織布１５の帯電が解除され，浮遊物が帯電不織布１５から離れて溶出液中に回収された。その浮遊物を含む溶出液から遺伝子を抽出し，前述の遺伝子増幅法（ＰＣＲ法）を適用した。
以上の実験を行った結果，帯電不織布１５を用いて捕集した浮遊物を検出材料としたＰＣＲ法によってパラインフルエンザ３型ウイルスの遺伝子の一部を検出した。このことから，モルモット１７から排出されたウイルス又はその遺伝子，或いはそれらが付着した微粉等が，空気中を浮遊して帯電不織布１５に接近して静電気的に吸着捕集されることによって，遺伝子が検出されることが証明された。この方法を用いることにより，排気用ファン等の吸引装置と濾過フィルターの組み合わせに類する特別な装置を用いることなく，空気中の浮遊物を収集することが可能である利点はきわめて大きい。

図２の１８は医学用実験動物の飼育室やペット用動物の飼育室の天井から帯電不織布を垂下又は突設した例である。また図３の１９や２０は人間の居室の天井から垂下又は突設したり，天井に貼付した帯電不織布の例である。このように天井や壁，室内備品等に適当な方法で取り付けた帯電不織布でも，空気中の微粉等を吸着捕集する作用があり，前述のＰＣＲ法によって空気中の微生物を検出することが可能である。
以上の実施例は，医学用実験動物の飼育室，ペット用動物の飼育室，人間の居室（交通機関内の居室も含む）に適用した例であるが，何れの実施例も鶏舎，豚舎，牛舎等の動物の飼育室にも適用が可能で，トリインフルエンザ等の家畜の伝染病の早期発見と感染拡大防止に極めて有効である。

最後に，以上の実施例における空気中の微生物検出方法を実施するのに便利な用具について説明する。図５は空気中の微生物捕集用具の概念図である。（Ａ）は空気中の浮遊物を捕集する為の用具で，蓋２１に柄２２を介して取り付けた帯電不織布２３を，容器２４内に挿入した状態で密封し，清浄に保つことが出来る。なお，帯電不織布はあらかじめ微生物又はその遺伝子が付着しない状態のものを用意しておく。（Ｃ）は捕集した浮遊物を溶出する為の用具で，蓋２５で密封可能な容器２６内に，界面活性剤を含む溶出液２７が封入されている。（Ａ）と（Ｃ）はセットになって空気中の微生物捕集用具を構成する。

次に本用具の使用法を説明する。微生物検査者は，浮遊物捕集用具（Ａ）を密封状態で，図１〜図３に示すような動物の飼育室や人間の居室へ持参し，それらの検査現場において蓋２１を開けて，（Ｂ）のように帯電不織布２３を取り出し，天井や壁，室内備品，医学用実験動物の飼育ケース或いは排気用ファン等に取り付ける。すると，帯電不織布２３には，静電気的吸着力により（排気用ファンに付けた場合はファンの吸引力も加わって）空気中の浮遊物が捕集される。所定時間経過後帯電不織布２３を取り外し，浮遊物溶出用具（Ｃ）の蓋２５を開け，容器２６内の界面活性剤を含む浮遊物溶出液２７に，（Ｄ）のように浸漬して容器を振って撹拌する。そうすると，界面活性剤の作用により帯電不織布２３の帯電が解除され，浮遊物が帯電不織布２３から離れて溶出液２７中に回収されるので，帯電不織布２３を取り出して，（Ｅ）のように，回収した浮遊物を含む溶出液２７の容器２６を蓋２５で密封して運搬し，前述の遺伝子増幅法（ＰＣＲ法）により微生物の検査を行う。

（Ａ）と（Ｃ）はセットになって空気中の微生物捕集用具を構成している。従って，帯電不織布２３は汚染されることなく何処へでも手軽に持ち運んで浮遊物を捕集し，直ちに溶出液２７に溶出させて回収し，密封して運搬出来るので，実施例１〜４における空気中の微生物検出方法を実施するのに甚だ便利な用具である。

医学用実験動物の飼育室又はペット用動物の飼育室の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である ホテル等の集会室において，人々が歓談している様子を模式的にあらわした図である。 医学用実験動物の飼育ケースの斜視図 空気中の微生物捕集用具の概念図

符号の説明

１・・・医学用実験動物の飼育室
２・・・排気用ファン
３・・・フィルター
４ａ・・・区分飼育室
４ｂ・・・区分飼育室
４ｃ・・・区分飼育室
４ｄ・・・区分飼育室
４ｅ・・・区分飼育室
４ｆ・・・区分飼育室
５ａ・・・排気用ファン
５ｂ・・・排気用ファン
５ｃ・・・排気用ファン
５ｄ・・・排気用ファン
５ｅ・・・排気用ファン
５ｆ・・・排気用ファン
６ａ・・・フィルター
６ｂ・・・フィルター
６ｃ・・・フィルター
６ｄ・・・フィルター
６ｅ・・・フィルター
６ｆ・・・フィルター
７・・・出入口ドア
１１・・集会室
１２・・排気用ファン
１３・・フィルター
１４・・医学用実験動物の飼育ケース
１５・・帯電不織布
１６・・金網
１７・・モルモット
１８・・帯電不織布
１９・・帯電不織布
２０・・帯電不織布
２１・・蓋
２２・・柄
２３・・帯電不織布
２４・・容器
２５・・蓋
２６・・容器
２７・・界面活性剤を含む溶出液

Claims (5)

1. 閉鎖空間の排気用ファンにフィルターを設け，同フィルターで前記閉鎖空間の排気中の浮遊物を捕集し，同フィルターを溶出液に浸漬して捕集物を溶出させ，同溶出液中の微生物の遺伝子検査を行うことを特徴とする空気中の微生物検出方法
2. 前記閉鎖空間が，動物の飼育室であり，同飼育室が複数の区分飼育室に分割されており，前記飼育室の排気中から，請求項１の方法により微生物が検出された後，前記区分飼育室の排気について同様の方法により遺伝子検査を行うことを特徴とする空気中の微生物検出方法
3. 人間の居室内又は動物の飼育室内に帯電不織布を設置し，空気中の浮遊物を吸着した帯電不織布を，界面活性剤を含む溶液に浸漬して吸着物を溶出させ，同溶出液中の微生物の遺伝子検査を行うことを特徴とする空気中の微生物検出方法
4. 外気へ排出する排気用ファンを備えた動物の飼育室が，複数の区分飼育室に分割されており，同各区分飼育室には前記飼育室へ排出する排気用ファンが設けられ，且つ前記飼育室及び前記区分飼育室の前記各排気用ファンに，着脱可能にフィルターが設けられたことを特徴とする空気中の微生物捕集装置
5. 微生物またはその遺伝子が付着しない状態の帯電不織布を密封保管した容器と，界面活性剤を含む溶出液を密封保管した容器とをセットにしたことを特徴とする空気中の微生物捕集用具

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