JP2005237689A - コロナウイルスを不活化させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、人体に対して他の悪影響を与えることなく正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法および装置を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる方法であって、空気中の１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として所定濃度の正負両イオンを作用させることを特徴とする正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる方法に係る。
【選択図】 図３

Description

本発明は、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法および装置に関するものである。さらに本発明は、該方法および装置を利用した空気調節装置（例えば、空気清浄機、空気調和機、除湿機、加湿器、電気ヒータ、石油ストーブ、ガスヒータ、クーラーボックス、及び冷蔵庫等）に関するものである。

近年、住環境の変化に伴い、人体に有害な空気中の浮遊ウイルスを取り除き、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。この要望に応えるため、各種のフィルタを備えた空気調節装置が開発されている（特許文献１〜４）。

しかしながら、このような空気調節装置は、空間の空気を吸引してフィルタにより有害な浮遊ウイルスを吸着若しくは分解する方式であるため、長期にわたる使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが不可欠であり、しかもフィルタの特性が充分でないため満足のいく性能が得られない場合がある。

一方、イオン発生装置を用いて正負イオンにより各種の細菌を殺菌する方法が提案されているが、かかる方法においては正負イオンを発生させるのに高電圧を印加する必要があり、このため人体に有害なオゾンを副生する可能性があるという問題がある。

また、このような細菌やウイルスの中でも特にコロナウイルスは、ＳＡＲＳ（新型肺炎）を起こす可能性があるため、これを有効に除去し、人体の安全を確保することが望まれている。

しかしながら、現在のところ上記の不都合や困難を伴うことなくコロナウイルスを不活化させる有効な方法は知られていない。
特開平６−１５４２９８号公報 特開平７−８０７号公報 特開平８−１７３８４３号公報 特開２０００−１１１１０６号公報

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、人体に対して他の悪影響を与えることなく正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法および装置を提供することにある。

本発明は、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる方法であって、空気中の１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として以下の式（Ｉ）で特定される濃度の正負両イオンを作用させることを特徴とする正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる方法に係る。

Ａ＝２×Ｂ×１０^X ・・・（Ｉ）
（上記式中、Ａは正負両イオンの合計濃度（個／ｍ³）、Ｂはコロナウイルス濃度（ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³）、Ｘは以下の関係を満たす任意の数であって、
Ｂが１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−４〜２の数、
Ｂが１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−１〜５の数、
Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは２〜８の数、
Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは４〜１０の数であり、
上記Ｂのコロナウイルス濃度は、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度である。）
また、上記正イオンはＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）であり、負イオンはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または自然数）とすることが好ましい。なお、ここで、正イオンとして記載したＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）は、表記方法を変更するとＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは自然数）と記述することが可能であり、同等のイオンを示すものである。

また、本発明の方法は、正イオンと負イオンとが、化学反応することによって過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨの少なくとも１種を生成することが好ましい。

また、本発明の方法は、相対湿度が１０％〜９０％の条件下で実行させることができる。

一方、本発明の装置は、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる装置であって、空気中の１０¹¹Ｔｃｉｄ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として上記の式（Ｉ）で特定される濃度の正負両イオンを発生させることができる、正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる装置に関する。

また、上記装置は、空気調節機構を備えたものとすることができる。

ここで、上記装置により発生される正イオンはＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）であり、負イオンはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または自然数）であることが好ましい。

また、正イオンと負イオンとが、化学反応することによって過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨの少なくとも１種を生成することが好ましい。

本発明のコロナウイルスを不活化させる方法は、上記の通りの構成を有するものであるため、人体に対して他の悪影響を与えることなく正負両イオンの作用によりコロナウイルスを極めて有効に不活化させるものである。

特に、作用させる正負両イオンの合計濃度を、空気中のコロナウイルスの濃度と相関させて調節したものであるため、人体に対する悪影響を最小にしつつコロナウイルスを極めて有効に不活化させることを可能としている。

また、本発明のコロナウイルスを不活化させる装置は、作用させる正負両イオンの合計濃度を、空気中のコロナウイルスの濃度と相関させて発生させるものであるため、人体に対する悪影響を最小にしつつコロナウイルスを極めて有効に不活化させることができる。

＜コロナウイルスを不活化させる方法＞
本発明に係るコロナウイルスを不活化させる方法は、空気中の所定濃度のコロナウイルスに対して所定濃度の正負両イオンを作用させることにより達成されるものである。これらの正負両イオンは、正イオンもしくは負イオンそれぞれ単独ではコロナウイルスに対して格別の効果は示されない。しかし、これらのイオンが共存すると後述のような化学反応によって活性物質が発生しこれによりコロナウイルスを不活化させることが可能となる。

ここで、コロナウイルスを不活化させるとは、コロナウイルスの感染力が正負両イオンを作用させる前後において５０％、好ましくは９０％以上減少することをいうものとする。

また、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させるとは、正イオンと負イオンとがコロナウイルスに接触することのみに限られるものではなく、たとえば後述のような化学反応によって発生する活性物質がコロナウイルス上で発生したり、これらの活性物質がコロナウイルスと接触することも含む。

＜コロナウイルス＞
コロナウイルスとは、ＲＮＡを遺伝物質とする高等ウイルスであって、アデノウイルス同様に風邪を引き起こすことが知られていたが、最近ＳＡＲＳ（新型肺炎）を起こすことで知られるものである。

たとえば、ヒトコロナウイルス、ネココロナウイルス、イヌコロナウイルス、トリコロナウイルス等が知られている。

＜正負両イオンの濃度＞
本発明においてコロナウイルスに対して作用させる正負両イオンの濃度は、空気中の１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として以下の式（Ｉ）で特定される濃度である。

Ａ＝２×Ｂ×１０^X ・・・（Ｉ）
上記式中、Ａは正負両イオンの合計濃度（個／ｍ³）、Ｂはコロナウイルス濃度（ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³）、Ｘは以下の関係を満たす任意の数であって、
Ｂが１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−４〜２の数、
Ｂが１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−１〜５の数、
Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは２〜８の数、
Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは４〜１０の数である。

なお、上記Ｂのコロナウイルス濃度は、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度である。

このように本発明の正負両イオンの濃度は、空気中のコロナウイルスの濃度と相関させて調節するものであるため、人体に対する悪影響を最小にしつつコロナウイルスを極めて有効に不活化させることを可能としている。すなわち、空気中にコロナウイルスが高濃度に存在する場合は、比較的正負両イオンの濃度が低濃度であってもコロナウイルスと正負両イオンとの間で高い確率で衝突ないし接触が生じるものと考えられる。これに対して、空気中のコロナウイルスの濃度が低い場合には、ウイルス濃度に対するイオン濃度の比率を高めなければ高い確率で衝突ないし接触を生じることができないと推測される。

上記式（Ｉ）は、このような考えに基づき、多数の実験を繰り返すことによって導き出されたものであって、空気中のコロナウイルスの濃度が低くなる程、ウイルス濃度に対するイオン濃度の比率を高めた正負両イオンを作用させるように相関させたものである。

このような式（Ｉ）で表される相関関係は、従来の固定観念、すなわちウイルスの濃度が高まれば作用させるイオン濃度も高めなければならないという固定観念を覆す全く新規な着想によるものである。これは、低濃度の正負両イオンによっても十分に不活化させることができるというコロナウイルスの特有の性質に起因したものであると考えられる。これにより、放電により正負両イオンを発生させるのに必要な印加電圧も低く押さえることができ、以って発生するオゾン量を低減させ人体に対する悪影響を最小にしつつ極めて有効にコロナウイルスを不活化させることが可能となった。

ここで、正負両イオンの濃度に相関するコロナウイルスの濃度は、ＴＣＩＤ₅₀という濃度によって規定される。ＴＣＩＤ₅₀とは、５０％Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ｄｏｓｅの略語であって、宿主細胞の５０％を感染させるウイルス濃度を表したものであり、ウイルス感染力価とも呼ばれるものである。

なお、本発明において正負両イオンはその合計濃度として表されているが、正負両イオンの含有割合はこれら両イオンが含有されている限り特に限定されるものではない。しかし、正負両イオンがほぼ同数の割合で存在していることが特に好ましい。後述の化学反応により、活性物質を効率良く生成することができるからである。

また、本発明におけるイオン濃度とは、臨界移動度を１ｃｍ²／Ｖ・秒以上の小イオンの濃度を意味しており、該小イオンの濃度測定には、空気イオンイオンカウンター（たとえばダン科学製空気イオンカウンタ（品番８３−１００１Ｂ））を用いて行なうことができる。

＜正負両イオンの発生方法＞
本発明に係る正負両イオンは、主としてイオン発生素子の放電現象により発生するものであり、通常、正負の電圧を交互に印加させることにより正負両イオンを同時に発生させ空気中に送出することによって、これをコロナウイルスに対して作用させるものである。

しかしながら、本発明の正負両イオンの発生方法はこれのみに限られることはなく、正負いずれか一方の電圧のみを印加し正負いずれか一方のみのイオンを先に送出させた後、次に逆の電圧を印加しすでに送出されたイオンとは逆の電荷をもったイオンを送出させることもできる。なお、これらの正負両イオンの発生、送出に必要な印加電圧は、電極の構造にもよるが３．０〜５．５ｋＶ、好ましくは３．２〜５．５ｋＶの範囲とすることができる。

＜イオン発生素子＞
上記イオン発生素子は、正イオンと負イオンとを発生させるものであり、また後述のような電気的衝撃により直接的にコロナウイルスを不活化させることができるものともなり得る。このようなイオン発生素子は、その付設箇所は特に限定されないものの、通常はコロナウイルスを不活化させる装置の風路に付設されていることが好ましい。

これは、イオン発生素子により発生させられる正負両イオンは短時間で消失するため、これらの正負両イオンを効率良く空気中に拡散させることができるようにするためである。なお、イオン発生素子の設置個数は、１個であっても、２個以上であっても差し支えない。

このようなイオン発生素子としては、放電機構により正負両イオンを発生する従来公知のイオン発生素子が用いられる。特に、コロナウイルスに対して正イオンと負イオンとを上記のような空気中濃度となるように、正イオンと負イオンとを空気中に送出できるものであることが好ましい。

ここでいう放電機構とは、絶縁体を電極で挟み込んだ構造を持ち、片側に交流の高電圧を印加させるとともに、もう一方の電極は接地させ、高電圧を印加させることにより接地電極に接している空気層にプラズマ放電を形成し、空気中の水分子や酸素分子を電離または解離することにより正負両イオンを生成するような機構をいう。

このような放電機構において、たとえば電極の形状を電圧印加側は板状またはメッシュ状とし、接地側電極をメッシュ状とした場合、高電圧を印加すると接地側電極のメッシュ端面部で電界が集中して沿面放電が起こりプラズマ領域が形成される。このプラズマ領域に空気を流し込むと正負両イオンが生成するだけでなくプラズマによる電気的衝撃が得られる。

このような放電機構を有する素子としては、例えば沿面放電素子、コロナ放電素子、プラズマ放電素子等を挙げることができるがこれらのみに限られるものではない。また、放電素子の電極の形状や材質においても、上述のようなもののみに限られるものではなく、針型などを含め、あらゆる形状、材質のものを選択することができる。

このようなイオン発生素子としてより具体的には、図１に示すように誘電体１００３を板形状の電極１００２とメッシュ形状の電極１００４で挟み込み、電源１００１により板形状の電極に正極と負極の電圧を交互に印加することによって、メッシュ形状電極のメッシュ端面で電界が集中してプラズマ放電が起こりプラズマ領域１００５が形成され正負両イオンが生成されるような構造のものが特に好ましい。

なお、これらの正負両イオンの発生、送出に必要な印加電圧は、イオン発生素子の構造にもよるが電極間のピークトゥーピーク（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）電圧として２〜１０ｋＶ、好ましくは３〜７ｋＶの範囲とすることができる。

＜正負イオンの同定＞
上記のイオン発生素子の放電現象により発生した正負両イオンの組成は、主として正イオンとしてはプラズマ放電により空気中の水分子が電離して水素イオンＨ⁺が生成し、これが溶媒和エネルギにより空気中の水分子とクラスタリングすることによりＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）を形成したものである。

水分子がクラスタリングしていることは、図２（ａ）において最小に観測されるピークが分子量１９の位置にあり、後のピークはこの分子量１９に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れることから明らかである。すなわち、この結果は分子量１の水素イオンＨ⁺に分子量１８の水分子が一体となって水和していることを示している。

一方、負イオンとしてはプラズマ放電により空気中の酸素分子または水分子が電離して酸素イオンＯ₂ ^-が生成し、これが溶媒和エネルギにより空気中の水分子とクラスタリングすることによりＯ₂ ^-（Ｈ_２Ｏ）_m（ｍは０または自然数）を形成したものである。

水分子がクラスタリングしていることは、図２（ｂ）において最小に観測されるピークが分子量３２の位置にあり、後のピークはこの分子量３２に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れることから明らかである。すなわち、この結果は分子量３２の酸素イオンＯ₂ ^-に分子量１８の水分子が一体となって水和していることを示している。

そして、空間に送出されたこれらの正負両イオンは空気中に浮遊しているコロナウイルスを取り囲み、コロナウイルスの表面で正負両イオンが以下のような化学反応（１）〜（２）によって活性物質である過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨを生成する。

Ｈ₃Ｏ⁺ ＋ Ｏ₂ ^- → ・ＯＨ ＋ Ｈ₂Ｏ₂ ・・・（１）
Ｈ₃Ｏ⁺ ＋ Ｏ₂ ^- → ＨＯ₂ ＋ Ｈ₂Ｏ ・・・（２）
そして、このように正負両イオンが作用して生成した過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨは、コロナウイルスの表面タンパク質を変性ないし破壊してコロナウイルスの感染力を喪失させることができ、これにより効率的に空気中のコロナウイルスの不活化を実行することができる。

なお、上記の説明においては、正イオンとしてＨ⁺、負イオンとしてＯ₂ ^-をそれぞれ中心に述べてきたが、本発明における正負イオンはこれらのみに限られるものではない。たとえば、正イオンとしてはＮ₂ ⁺、Ｏ₂ ⁺等を、負イオンとしてはＮＯ₃ ^-、ＣＯ₃ ^2-等をそれぞれ例示することができる。

＜相対湿度＞
本発明のコロナウイルスを不活化させる方法は、特に相対湿度が１０％〜９０％、好ましくは４０％〜７０％の条件下で実行することが好適である。前述の通り正負両イオンの発生は、空気中の水分子の存在と関係するからである。

すなわち、相対湿度が１０％未満の場合は、発生イオンは空気中の水分子によるクラスターイオンが十分に生成されないものとなり、また９０％を超える場合はイオンを生成するための放電エネルギが低下することとなり、いずれも好ましくない。

＜その他の方法等＞
本発明のコロナウイルスを不活化させる方法は、コロナウイルスの表面タンパク質を電気的衝撃および／または化学反応により変性ないし破壊させることにより実行することもできる。

このようにコロナウイルスの表面タンパク質は、正負両イオンを発生させる際の電圧印加によるプラズマ放電自体によっても変性ないし破壊され、以ってこのような電気的衝撃によってもコロナウイルスの感染力は喪失し、不活化させることができる。このようにして本発明においては、上記の作用が相乗的に奏されることによりコロナウイルスの不活化を推進させることができるものとも考えられる。

＜コロナウイルスを不活化させる装置＞
本発明のコロナウイルスを不活化させる装置は、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる装置であって、空気中の１０¹¹Ｔｃｉｄ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として前述の式（Ｉ）で特定される濃度の正負両イオンを発生させるものである。

そして、上記装置は、空気調節機構を備えていることが好ましい。ここでいう空気調節機構とは、例えば空気清浄機、空気調和機、除湿機、加湿器、電気ヒータ、石油ストーブ、ガスヒータ、クーラーボックス、及び冷蔵庫等の空気調節装置が備えている通常の空気を調節する機構であって、したがって、本発明のコロナウイルスを不活化させる装置はこれらの空気調節装置としての機能を兼備したものとすることができる。

なお、上記正イオンはＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）であり、負イオンはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または自然数）とすることが好ましい。また、これらの正イオンと負イオンとが、化学反応することによって過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨの少なくとも１種を生成することが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。

＜実施例１＞
本実施例は、コロナウイルスとしてネココロナウイルス（Ｆｅｌｉｎｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｐｅｒｉｔｏｎｉｔｉｓ ｖｉｒｕｓ（ＦＩＰＶ；７９−１１４６株）、社団法人北里研究所より入手）を用いるとともに、標的宿主細胞としてｆｃｗｆ４細胞（ネコ腎細胞（ｆｃｗｆ４ ｐ８６株）；社団法人北里研究所より入手）を用いることによって、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法を確認したものである。以下図３〜図４を用いて説明する。

＜コロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置＞
図３は、本実施例で用いたコロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置を示している。容積１ｍ³の装置１には、ウイルス噴霧器２とウイルス採取器３が付設されているとともに、イオン発生素子４を備えた送風機５が付設されている。イオン発生素子４は、正イオン６（Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n）と負イオン７（Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m）とを発生するものである。なお、装置１内の温度は２０℃であり、相対湿度は５５％であった。

＜上記装置におけるコロナウイルスに対する正負両イオンの作用方法＞
まず、培養後超低温保存してあった上記ネココロナウイルスの分散液（１０^8.28ＴＣＩＤ₅₀／ｍｌ）をウイルス噴霧器２から装置１内に３０分かけて合計１０ｍｌ噴霧した。したがって、装置１内のコロナウイルス濃度は１０^9.28ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³となった。なお、上記分散液の分散媒としては、細胞増殖用培地である１０％ＦＢＳ含有イーグルＭＥＭ（Ｇｉｂｃｏ；Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｒｐ．，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用した。

また、上記ウイルスの噴霧と同時に送風機５を作動させ、イオン発生素子４により正負両イオンを発生させた。正負両イオンの装置１内の空気中濃度は、正負両イオンの合計濃度として２００〜４００個／ｃｍ³（正イオン：１００〜２００個／ｃｍ³、負イオン：１００〜２００個／ｃｍ³）とした（濃度を範囲として表しているのは、非常に低濃度であることからイオン発生素子４を間欠的に作動させたため、一定濃度とすることが困難であったためである）。これにより、該装置１内において、コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることができた。

続いて、送風機５を作動させたまま（正負両イオンの発生を継続させたまま）ウイルスの噴霧のみを停止し、１０分間を１採取ユニットとして連続５ユニット（採取ユニット１〜採取ユニット５）、ウイルス採取器３によりネココロナウイルスを採取した。すなわち、最初の採取ユニット（採取ユニット１）には、噴霧停止後１０分間連続的に採取したものが含まれており、次の採取ユニット（採取ユニット２）には、続く１０分間に亘って連続的に採取したものが含まれており、以後順次同様の操作をすることにより計５ユニットを採取した。また、各ユニットの採取容量は、１０分間で１００リットルとした。なお、採取液の分散媒としては、上記と同じ細胞増殖用培地を使用した。

＜コロナウイルスのＴＣＩＤ₅₀測定＞
まず、上記ｆｃｗｆ４細胞の培養液を担持した９６穴ウェル（１２ウェル×８ウェル）に、上記のようにしてウイルス採取器３で採取したネココロナウイルスを接種させた。該接種方法は、以下の通りとした。

まず、上記で採取した各採取ユニット毎にネココロナウイルスの採取液を原液、１０倍希釈、１０²倍希釈、１０³倍希釈、１０⁴倍希釈、１０⁵倍希釈、１０⁶倍希釈、１０⁷倍希釈と１０倍づつ希釈倍率を変えたもの８種類を調製した。そして、上記９６穴ウェルの各１行（８ウェル）に対して、同一希釈倍率のものを各８ウェルづつ接種した。

また、上記９６穴ウェルの各１列（１２ウェル）には、各採取ユニット（噴霧しなかった原液も含む）の希釈倍率違いのもの８種類が１ウェルづつ並ぶように配置させた（１２ウェル中８ウェルを使用）。

なお、９６穴ウェルは、各採取ユニット毎に１枚使用した（接種しなかったウェルについてはそのままの状態で放置させた）。また、ウイルス噴霧器２により噴霧しなかった原液についても９６穴ウェルを１枚使用し、上記と同じ希釈倍率のものを同様にして接種した。

そして、該接種後１時間接触感染させた後、上記採取液を各ウェルから除去した。

続いて、上記ウェル内のｆｃｗｆ４細胞に対して維持培地として１％ＢＳＡ含有イーグルＭＥＭ（Ｇｉｂｃｏ）を０．１ｍｌ加えて３７℃、５％ＣＯ₂の条件下で９６時間培養し、２４時間毎に細胞変性効果（ＣＰＥ；Ｃｙｔｏｐａｔｈｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）あるいは代謝阻害を観察することによりｆｃｗｆ４細胞への感染の有無を調べ、その結果に基づきＴＣＩＤ₅₀を求めた。

該ＴＣＩＤ₅₀の求め方は常法に従って行ない、具体的には以下のようにして行なった。すなわち、まず上記９６穴ウェルの各行（８ウェル）について、感染ウェル数と非感染ウェル数を調べた。

続いて、希釈倍率の高いもの側（１０⁷倍希釈のもの側）から感染ウェル数を順次積算した。次に、希釈倍率の低いもの側（原液側）から非感染ウェル数を順次積算した。

続いて、各希釈倍率毎に感染ウェル数の積算値と非感染ウェル数の積算値を合計した。次いで、各希釈倍率毎に感染ウェル数の積算値を上記合計値で除して、その百分率（％）を求めた。

そして、その百分率が５０％となる希釈倍率を比例計算により求めることによって、その希釈倍率をＴＣＩＤ₅₀とした。さらに、吸引した空気の体積（１００リットル）および回収液量（１０ｍｌ）と培養細胞接種量（１ｍｌ）との比率から１ｍ³当りのＴＣＩＤ₅₀値を比例計算により算出し、ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³とした。

その結果を図４に示す。なお、図４においては、比較のため、上記イオン発生素子４を作動させないこと（すなわちコロナウイルスに対して正負両イオンを作用させないこと）を除き、他は全て上記と同様にしてＴＣＩＤ₅₀／ｍ³を求めた結果を併記している。

図４より明らかなように、たとえば採取ユニット５（４０〜５０分）においては、ネココロナウイルスの感染力が９９％減少しており、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化できることを確認した。なお、コロナウイルスの感染力の減少率は、正負両イオンを作用させた場合のＴＣＩＤ₅₀（上記の場合１０^2.68ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³）を、正負両イオンを作用させない場合のＴＣＩＤ₅₀（上記の場合１０^4.88ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³）で除することにより得られる数値と１との差を％で表したものである。

また、上記採取ユニット５のみに限らず、いずれの採取ユニットにおいてもコロナウイルスの感染力は、正負両イオンの作用により９０％以上減少しており、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化できることを確認できた。

また、本実施例における装置１内の正負両イオンの合計濃度は、平均３００個／ｃｍ³（３×１０⁸個／ｍ³）であり、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度は、採取ユニット１（０〜１０分）の場合、１０^6.00ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、上記式（Ｉ）におけるＸは２．１７となり、上記式（Ｉ）を満たす。

同様にして、採取ユニット２（１０〜２０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^6.11ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは２．０７となり、また採取ユニット３（２０〜３０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^5.29ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは２．８８となり、また採取ユニット４（３０〜４０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^4.67ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは３．５１となり、また採取ユニット５（４０〜５０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^2.68ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは５．５０となるため、いずれも上記式（Ｉ）を満たす。

＜実施例２＞
実施例１において、装置１内の正負両イオンの合計濃度を１４０００個／ｃｍ³（正イオン：７０００個／ｃｍ³、負イオン：７０００個／ｃｍ³）とすることを除き、他は全て実施例１と同様にして正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法を確認した。その結果を図５に示す。比較のため、図４と同様正負両イオンを作用させない場合の結果を併記した。なお、本実施例においては、採取ユニットを連続４ユニット（採取ユニット１〜採取ユニット４）とした。

図５より明らかなように、たとえば採取ユニット４（３０〜４０分）においては、ネココロナウイルスの感染力が９９．８％減少しており、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化できることを確認した。なお、コロナウイルスの感染力の減少は、正負両イオンを作用させた場合のＴＣＩＤ₅₀／ｍ³を、正負両イオンを作用させない場合のＴＣＩＤ₅₀／ｍ³で除することにより得られる数値と１との差を％で表したものである。

また、本実施例における装置１内の正負両イオンの合計濃度は、１４０００個／ｃｍ³（１．４×１０¹⁰個／ｍ³）であり、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度は、採取ユニット１（０〜１０分）の場合は１０^6.38ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、上記式（Ｉ）におけるＸは３．４７となり、上記式（Ｉ）を満たす。

同様にして、採取ユニット２（１０〜２０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^4.53ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは５．３２となり、また採取ユニット３（２０〜３０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^4.30ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは５．５５となり、また採取ユニット４（３０〜４０分）の場合のコロナウイルスの濃度は１０^2.79ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、Ｘは７．０６となるため、いずれも上記式（Ｉ）を満たす。

＜実施例３＞
本実施例は、コロナウイルスとして実施例１で用いたのと同じネココロナウイルスを用いるとともに、標的宿主細胞としても実施例１で用いたのと同じｆｃｗｆ４細胞を用いることによって、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化させる方法を確認したものである。以下図６を用いて説明する。

＜コロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置＞
図６は、本実施例で用いたコロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置を示している。直径５５ｍｍ×長さ２００ｍｍのアクリル製円筒容器８には、ウイルス噴霧器２とウイルス採取器３が付設されているとともに、イオン発生素子４が付設されている。イオン発生素子４は、正イオン６（Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n）と負イオン７（Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m）とを発生するものである。なお、アクリル製円筒容器８内の温度は２０℃であり、相対湿度は７０％であった。

本実施例においては、このアクリル製円筒容器８全体を透明塩化ビニル製の一辺３０ｃｍの立方体容器に入れ、さらにこれを透明塩化ビニル製の１０００ｍｍ×５００ｍｍ×５００ｍｍの立方体容器に入れることにより用いた。

そして、ウイルス噴霧器２からネココロナウイルスの分散液（１０^8.24ＴＣＩＤ₅₀／ｍｌ）を毎分約０．１ｍｌで３０分間噴霧した。上記分散液の分散媒としては、実施例１で用いたのと同じものを使用した。

また、この噴霧と同時にウイルス採取器３により実施例１と同様にしてネココロナウイルスの採取を開始し、毎分１０リットルで３０分間アクリル製円筒容器８内の空気をウイルスとともに捕集した。上記採取液の分散媒としては、ＰＢＳ（−）を使用した。

なお、上記の捕集は、アクリル製円筒容器８内の正負両イオンの合計濃度が２０万個／ｃｍ³となるようにイオン発生素子４を作動させた状態（すなわちコロナウイルスに正負両イオンを作用させた状態）とイオン発生素子４を作動させない状態（すなわちコロナウイルスに正負両イオンを作用させない状態）との２条件により実行した。

そして、このようにして採取したコロナウイルスについて、実施例１に準じてＴＣＩＤ₅₀／ｍ³を求めた。その結果、イオン発生素子４を作動させた状態のＴＣＩＤ₅₀は１０^5.51ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であり、イオン発生素子４を作動させない状態のＴＣＩＤ₅₀は１０^6.69ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³であった。すなわち、実施例１と同様にしてコロナウイルスの感染力の減少を求めると、９２％減少していた。したがって、正負両イオンの作用によりコロナウイルスを不活化できることを確認した。

なお、本実施例におけるアクリル製円筒容器８内の正負両イオンの合計濃度は２０万個／ｃｍ³（２×１０¹¹個／ｍ³）であり、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度は１０^6.69ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³となるので、上記式（Ｉ）におけるＸは４．３１であり、上記式（Ｉ）を満たす。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

イオン発生素子の構造の一例を示す概略図である。 イオン発生素子から生成される正イオンと負イオンの質量スペクトルを示した図である。 コロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置の一例を示す概略図である。 正負両イオンを作用させる場合と作用させない場合とのコロナウイルスのＴＣＩＤ₅₀／ｍ³を比較した図である。 正負両イオンを作用させる場合と作用させない場合とのコロナウイルスのＴＣＩＤ₅₀／ｍ³を比較した別の図である。 コロナウイルスを不活化させる方法を実行するための装置の一例を示す別の概略図である。

符号の説明

１ 装置、２ ウイルス噴霧器、３ ウイルス採取器、４ イオン発生素子、５ 送風機、６ 正イオン、７ 負イオン、８ アクリル製円筒容器、１００１ 電源、１００２，１００４ 電極、１００３ 誘電体、１００５ プラズマ領域。

Claims (8)

1. コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる方法であって、
   空気中の１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として以下の式（Ｉ）で特定される濃度の正負両イオンを作用させることを特徴とする正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる方法。
   Ａ＝２×Ｂ×１０^X ・・・（Ｉ）
   （前記式中、Ａは正負両イオンの合計濃度（個／ｍ³）、Ｂはコロナウイルス濃度（ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³）、Ｘは以下の関係を満たす任意の数であって、
   Ｂが１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０¹¹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−４〜２の数、
   Ｂが１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁹ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは−１〜５の数、
   Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³以上１０⁶ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは２〜８の数、
   Ｂが１０³ＴＣＩＤ₅₀／ｍ³未満の場合、Ｘは４〜１０の数であり、
   前記Ｂのコロナウイルス濃度は、正負両イオンを作用させることにより不活化させる対象となるコロナウイルスの濃度である。）
2. 正イオンはＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）であり、負イオンはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または自然数）であることを特徴とする請求項１に記載のコロナウイルスを不活化させる方法。
3. 正イオンと負イオンとが、化学反応することによって過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨの少なくとも１種を生成することを特徴とする請求項１または２に記載のコロナウイルスを不活化させる方法。
4. 相対湿度が１０％〜９０％の条件下で実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコロナウイルスを不活化させる方法。
5. コロナウイルスに正イオンと負イオンとを作用させることにより、コロナウイルスを不活化させる装置であって、
   空気中の１０¹¹Ｔｃｉｄ₅₀／ｍ³未満の濃度のコロナウイルスに対して、空気中の正負両イオンの合計濃度として請求項１記載の式（Ｉ）で特定される濃度の正負両イオンを発生させることを特徴とする正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる装置。
6. 空気調節機構を備えたことを特徴とする請求項５に記載のコロナウイルスを不活化させる装置。
7. 正イオンはＨ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または自然数）であり、負イオンはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは０または自然数）であることを特徴とする請求項５または６に記載のコロナウイルスを不活化させる装置。
8. 正イオンと負イオンとが、化学反応することによって過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂、二酸化水素ＨＯ₂またはヒドロキシラジカル・ＯＨの少なくとも１種を生成することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のコロナウイルスを不活化させる装置。

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