JP5586222B2 - 生物活性制御方法及びこの方法を適用した各種装置 - Google Patents

Description

本発明は基本原理が共通する第１〜第４発明群で構成されている。
本発明第１発明群は、イオンを用いて微生物（特に菌類）の発育を阻止する抗菌技術に関する。
本発明第２発明群はイオンを用いて細胞の増殖活性を制御する方法に関し、特に動物細胞の増殖活性を制御する方法及びこの方法を適用する細胞活性制御装置に関する。
本発明第３発明群は、第1発明群の抗菌原理を適用した抗菌処理機能付き製氷装置を備えた冷蔵庫に関する。
本発明第４発明群は、第1発明群の抗菌原理を適用した抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機に関する。
以下、各発明群ごとに区分し、順次その内容を記載する。

〔第1発明群〕
第1発明群の背景技術
近年、健康に対する要求の高まりとともに、家電製品、台所用品、トイレタリー用品、文具用品、家具・装飾品などの生活用品の分野、紙・パルプ用スライムコントロール剤、木材防腐分野などの産業分野、白衣、カーテン、建材、医療用器具などの医療分野、等のさまざまな分野において、微生物（原核生物や真核生物等）除去の要求が高まっている。

微生物の除去に用いられる抗菌剤には、有機系（合成化合物、天然化合物など）と、無機系（銀、銅、亜鉛等の金属、酸化チタン等の光触媒など）があるが、従来、農薬や医薬品として開発された有機系化合物が主に用いられてきた。従来より使用されている有機系化合物は、幅広い抗菌スペクトルを有し且つ優れた即効性と殺菌性を有する。

しかし、これらの有機系化合物は、人体や環境に対する負荷が大きく、安全性に問題が生じ易い。このため、近年では、銀、銅、亜鉛などの抗菌性を有する金属、またはこれらの金属を含む化合物や、酸化チタンなどの光触媒作用により抗菌する無機系抗菌剤が注目されている。

無機系抗菌剤の金属の種類に着目すると、銀イオンと水銀イオンが特に細菌増殖抑制能力に優れ、亜鉛イオン、銅イオン、カドミウムイオンがこれに続く。水銀やカドミウムは、環境に与える悪影響が大きいので、抗菌材料として広く使用するのには適さないが、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンなどは前者に比べ環境等に与える悪影響が小さい。銀イオンは、抗菌活性が銅の２００倍、亜鉛の１０００倍であり、環境に与える悪影響を小さくできるので抗菌剤として特に優れている。

それゆえ、近年、銀を用いた抗菌剤の利用が拡大しているが、銀を用いた抗菌剤であっても広範囲な用途で使用されると、自然環境への流出機会が増え、やはり環境汚染等の問題が生じる。特に銀は抗菌力が強いことから、環境中に微量の銀イオンが流出した場合であっても、生態系に重大な影響を及ぼす恐れがある。

このようなことから、飲料水中の銀イオン濃度に対する規制も強まりつつある。例えば米国では飲料水中の銀イオン濃度が１００ｐｐｂ以下に規制されており、更に規制が厳しくなりつつある。

よって、環境保全の観点、健康な生活を守る観点、法的規制への対応を図る観点からして、無機系抗菌剤の含有金属量を減少させ、無用な金属イオンの流出を極力減少させることが必要である。そのためには、同一の金属イオン濃度において、より大きな抗菌作用を発揮させる技術が必要である。

ところで、無機系抗菌剤の先行技術文献としては、例えば下記特許文献１〜３がある。
特許文献１では、光を用いる殺菌技術が提案されている。この技術は、抗菌性金属を用いるのではなく、青色発光ダイオードの閃光パルスを用いて殺菌する技術である。しかし、強力な光を用いるこの技術では、装置が早期に劣化するとともに、光自体が人体に悪影響を及ぼす恐れがある。

特許文献２、３では、光触媒を用いて殺菌を行う技術が提案されている。このうち特許文献２は、酸化チタン等の光触媒に１８０〜４８０ｎｍの波長範囲を含む電磁波を照射して殺菌を行う技術である。特許文献３は、抗菌活性金属化合物を有するアクリロニトリル繊維をｐＨ１〜６の範囲で熱処理してなる抗菌性アクリロニトリル繊維を用いる技術である。しかし、これらの技術は、微量の金属でもって十分な抗菌力を実現できていない。

特開２００４−２７５３３５号公報 特開１１−４７７３８号公報 特開２００１−２５９０１２号公報

第1発明群の開示
第1発明群が解決しようとする課題
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った。その結果、特定の光を微生物に照射することにより微生物体内に吸収されるイオン量が増加することを知った。また、特定の光を微生物に照射することにより、従来の方法では抗菌が難しかった、細胞壁の厚い真核生物をも小さいイオン濃度でもって抗菌できることを見出した。

第1発明群は、これらの知見に基づき完成されたものであって、第1発明群は微生物に対し従来に比較して小さいイオン濃度及び少ないイオン量で同等以上の抗菌作用を発現させることのできる抗菌方法、及びこの方法を簡便に実施することのできる抗菌装置を提供することを目的とする。

ここで本明細書における「抗菌」は、微生物を死滅させずその増殖を阻止する場合に限られず、“滅菌（全ての微生物を殺滅）”、“殺菌（微生物を一部でも殺すこと）”、“消毒”、“除菌”、“制菌（微生物の増殖阻止）”、“防かび”、“防腐”などの全ての概念を含む用語として使用されている。

第1発明群の課題を解決するための手段
上記課題を解決するための第1発明群の基本構成は、イオンを用いて微生物の発育を阻止する抗菌方法において、特定の光を微生物に照射した後に、又は照射しつつ、当該微生物にイオンを接触させ、また微生物にイオンを接触させた状態で当該微生物に特定の光を照射する抗菌方法であることを特徴とする。

この構成では、微生物にイオンを接触させる前又は接触させつつ、また微生物にイオンを接触させた状態で、微生物に特定の光を照射するが、前記特定の光の照射により、イオンの膜透過が容易になる。この結果、微生物体の近傍に存在する抗菌性イオンが効率よく微生物体内に取り込まれ、その作用効果を発揮する。

つまり、上記構成であると、従来法に比較し、より多くのイオンを短時間に微生物体内に取り込ませることができる。よって、微生物に接触させるイオン量を少なくしても（この手段の一つは、微生物の周囲に存在させるイオン濃度を小さくすることである）、従来と同等乃至それ以上の微生物発育阻止効果を得ることができる。

また、イオン量を少なくすることにより、環境に悪影響を与えない抗菌が可能になる。

また、上記構成であると、細胞壁の厚い真核生物に対しても、イオンを細胞壁や細胞膜核膜などを透過させて真核生物体内により多くのイオンを取り込ませることができるので、真核生物を効果的に抗菌できる。なお、前記イオンは、無機系イオン、有機系イオンの双方を意味する。

ここで、この発明の基本原理は、特定の光を微生物に照射し微生物体内へのイオン透過性を高めた後に、イオンを効率よく微生物体内に取り込ませる点にある。ただし、実際上の適用場面において、光照射よりも前に微生物にイオンを接触させても実質的な不都合が生じない。なぜなら、微生物にイオン接触させると、微生物の表面にイオンが存在する状態になるが、微生物表面のイオンが特定の光を完全に遮断してしまうことはない。それゆえ、微生物表面にイオンが存在する状態で、当該微生物に特定の光を照射しても、微生物に到達した特定の光が微生物の属性を変え、イオン透過性を向上させる。これにより、予め微生物表面に存在していたイオン（予め接触させられていたイオン）が、加速して微生物体内に取り込まれることになるからである。

上記基本構成において、前記イオンが、金属イオンである、とすることができる。

金属イオンは、抗菌活性が高い。よって前記イオンとして金属イオンを用いることが好ましい。

上記基本構成において、前記特定の光が、生体膜のイオン透過チャンネルに作用する光である、とすることができる。

この構成を採用すると、特定の光の照射により、微生物のイオン透過チャンネルが開放されるので、イオンの膜透過が容易になる。この結果、微生物体に接触されたイオンが効率よく微生物体内に取り込まれ、微生物体内で微生物にその作用を及ぼす。

ここで、「生体膜のイオン透過チャンネル」は、主に微生物生体膜の膜輸送タンパク質膜を指すが、これに限るものではなく、微生物のイオン取り込みに関与する全ての機構を含む概念として使用されている。

上記基本構成において、前記金属イオンが、金属イオン含有溶液に含まれる金属イオンである構成とすることができる。この構成では、微生物に金属イオンを含む金属イオン含有溶液を接触させることになる。この方法であると金属イオンを簡便かつ確実に微生物に接触させることができる。

上記基本構成において、前記特定の光が、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光である構成とすることができる。

前記特定の光のピーク波長が６００ｎｍよりも大きいと、効率よくイオンを微生物体内に取り込ませることができない。他方、３００ｎｍ未満であると、この光自体が微生物のＤＮＡを破壊するため、人体に対する悪影響が大きく、また装置の劣化を早めさせるので好ましくない。よって、上記範囲内に規制することが好ましい。

上記構成において、前記特定の光の照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ^２である構成とすることができる。

特定の光の照射強度が５００μＷ／ｃｍ^２未満であると、十分にイオンを微生物体内に取り込ませることができない。他方、５００，０００μＷ／ｃｍ^２よりも大きくしても、イオンを微生物体内に取り込ませる作用がほぼ上限に達するので、コストパフォーマンスが悪くなる。よって、上記範囲内に規制することが好ましく、より好ましくは、１０００〜１００，０００μＷ／ｃｍ^２とする。

また、第1発明群で用いる金属イオンとしては、抗菌作用と環境への影響を少なくする観点から、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群より選択された１種以上のイオンとすることが好ましい。

また、前記金属イオン含有溶液中の金属イオンの濃度は、同上の観点から、１０ｐｐｍ以下とし、かつ最低限効果の得るために１ｐｐｂ以上とすることが好ましい。また、より好ましくは５ｐｐｂ〜１ｐｐｍとし、さらに好ましくは１０ｐｐｂ〜９００ｐｐｂとする。

また、第1発明群の発明を適用しうる微生物としては、大腸菌、光合成細菌、乳酸菌、放線菌、黄色ブドウ球菌のような原核生物、カンジダ菌のような酵母類、クロカワカビ、白癬菌などの真核生物を例示することができる。

上記した第1発明群にかかる抗菌方法を実施することのできる抗菌装置にかかる発明は、イオンを発生させるイオン発生手段と、前記イオン発生手段で発生させたイオンを微生物に接触させる接触手段と、前記接触手段により微生物にイオンが接触させられた状態で、当該微生物に特定の光を照射する照射手段と、を備える抗菌装置である。

また、他の態様の抗菌装置にかかる発明は、イオンを発生させるイオン発生手段と、
微生物に特定の光を照射する照射手段と、前記特定の光が照射された微生物に、前記イオン発生手段で発生させたイオンを接触させる接触手段と、を備える抗菌装置である。

ここで、前記特定の光が、３００〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有し、且つ照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ^２である光である構成とすることができる。

更に、前記イオンが金属イオンである構成とすることができる。
更に、前記金属イオンが銀イオンである構成とすることができる。
これらの構成からなる抗菌装置を用いると、簡便な操作で効率よく微生物の抗菌を行うことができ、しかも極めて低濃度のイオンでもって抗菌を行うことができる。よって、本発明によると、実質的に環境汚染を生じさせることなく、抗菌目的を達成することができる。

本発明によると、抗菌剤中に含有させる抗菌性イオン量を増加させることなくして、微生物に対する抗菌作用を顕著に増強させることができる。

第1発明群の図面の簡単な説明
図１は、第1発明群にかかる抗菌方法を説明する図である。
図２は、Cladosporium cladosporioides （NBRC 6348）を用いた場合における抗菌試験結果を示す。
図３は、Escherichia coli (NBRC-3972)を用いた場合における抗菌試験結果を示す。
図４は、特定光の波長と抗菌効果との関係を説明する抗菌試験結果である。
図５は、第５実験群の抗菌試験結果を示すグラフである。
図６は、光照射強度が同一のグループごとの抗菌力を示すグラフである。
図７は、照射光の波長と抗菌効果との関係を示すグラフである。
図８は、第８実験群における検体Ａ〜Ｄの抗菌結果を示すグラフである。
図９は、特定光の照射により微生物体内における銀イオンの取込み部位が変動することを表すグラフである。

〔符号の説明〕
１ 金属プレート（銀プレート）
２ 金属イオン収容容器
３ 菌溶液
４ 光照射部（ＬＥＤ）
５ 暗箱
６ 寒天培地
７ 試験容器
８ 試験容器
９ 電流源
10 金属イオン溶出用溶液
11 金属イオン生成装置
12 試験液
13 金属イオン適用装置（接触部且つ照射部）

第1発明群の発明を実施するための最良の形態
〔初めに〕
微生物に対する抗菌作用を有するイオンとしては、金属イオンが挙げられ、具体的には銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、カドミウムイオン、水銀イオンを挙げることができる。これらの金属イオンのなかで銀及び／又は銅が人体への安全性の高さから好ましいが、本発明は、特定のイオンに限られることなく、抗菌作用を有する種々のイオンに適用できる。

また、本発明の適用対象としての微生物は、特定の種に限定されないが、金属イオンを選択的に通過させる特異的な膜結合タンパク質を有する微生物において特に顕著な効果が期待できる。

本発明の適用対象となる微生物としては、例えば大腸菌、光合成細菌、乳酸菌、放線菌、黄色ブドウ球菌のような原核生物、例えばカンジダ菌のような酵母類、クロカワカビ、白癬菌などの真核生物（真菌類）が挙げられ、また病原性ウイルスにも適用できる。
なお、本発明は、複数種が含まれた対象物に対しても適用できることは勿論である。

上記膜結合タンパク質とは、膜内外のイオン類の濃度勾配または電位勾配によりイオン類を選択的に通過させる性質を有する生体膜であり、このようなものとしては、例えば膜輸送タンパク質を挙げることができる。膜輸送タンパク質は、普段は外界に対し機能的に閉じており、一定の刺激があると開いて、特定の分子やイオンを透過させる。膜輸送タンパク質は、その電位的な選択性により取り込む（輸送できる）ことのできるイオンの種類が決まっており、この膜輸送タンパク質の種類により、膜を通過できるイオンと、通過できないイオンが存在する（選択性が生まれる）と考えられる。また、イオンの種類により膜を通過する速度が異なる。

本発明は、特定の光を照射し、イオンを短時間で微生物体内に取り込ませることにより、イオンの抗菌作用を格段に高めさせる点に特徴があるが、このような本発明で用いる光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）などの固体照明や、ブラックライト、ハロゲン光源などの管球型照明等を例示することができ、好ましくはＬＥＤやＬＤを用いる。ＬＥＤやＬＤは、光の波長を制御することができ、抗菌装置への組み込みが容易であり、コスト的にも有利であるという利点を有するからである。

微生物に対するイオンの接触時間については、使用するイオンの種類、微生物の種類およびイオン濃度や微生物量により適当に選択すればよい。例えば銀イオンを用いて大腸菌を抗菌する場合、通常１分〜２４時間程度とし、好ましくは１分〜３時間程度とする。

〔実施の形態〕）
第１発明群を実施するための実施の形態を、実験群に基づいて説明する。
図１に、以下の実験群における実験手順の概要を示す。図１において、符号１は金属プレート、符号２は金属イオン収容容器、符号３は菌を分散させた菌溶液、符号４は光照射部、符号５は遮光性材料からなる暗箱、符号６は微生物を培養する寒天培地、符号７は試験容器、符号８は光を照射しない側の試験容器、符号９は電流源、符号１０は金属イオン溶出用溶液である。また、説明の都合上、金属プレート１と金属イオン収容容器２と電流源９と金属イオン溶出用溶液１０を含む全体を金属イオン生成装置１０とし、暗箱５と暗箱５内の光照射部４と試験容器７と試験液12とを含む全体を金属イオン適用装置１３と称することとする。

上記光照射部４は、ＬＥＤ（日亜化学工業社製、Ｃｒｅｅ社製など）を１〜複数個組み合わせた構造となっている。金属イオン適用装置１３は、微生物に金属イオンを接触させる手段（接触部）と微生物に光を照射する手段（光照射部）とを兼ねる装置として機能する。

（第1実験群）
金属プレート１として銀プレートを用意した。銀はイオン化傾向が小さく、電子を放出しにくく、酸化され難いという特徴を持ち、標準単極電位が＋０.８Ｖであり、陽イオンになりにくい。このため、金属状態の銀を水中に入れても容易に溶出しない。よって、銀イオン溶液の調製方法としては、銀に電界をかける図１の金属イオン生成装置１１を用いるのがよい。具体的には、図１に示す金属イオン収容容器２に、二枚の純銀プレートを配置し、銀プレートの間に１０〜５０ｍＡの電流がかかるように電圧（〜５０Ｖ程度）を制御し、溶液中に銀イオンを溶出させた。この方法によると、例えば１２．５ｍＡで３０秒間通電することにより、９００ｐｐｂの銀イオン溶液を得ることができる。
なお、銀プレートの間に印可する電流と印可時間を制御することにより、金属イオン生成装置１１を用いて１〜２０００ｐｐｂ濃度の銀イオン溶液を作製することができる。また、これよりも高濃度の銀イオン溶液を調製するには、例えば銀イオンゼオライト（ＮＦＧ社製）を用い、銀イオンゼオライト（ＮＦＧ社製）１ｇを水溶液中１０ｍＬ中に保持し、陽イオン交換させることにより、１０６．２ｐｐｍの銀イオン水を作製することができる。

上記銀イオン収容容器２は、銀イオン含有溶液に対して不活性である材質のものが好ましく、このような材質として、例えばガラス、テフロン(登録商標)、ステンレスなどが挙げられる。

また、抗菌対象となる微生物としては、初期菌数として１×１０^７〜１×１０^８個程度のCladosporium cladosporioides（NBRC 6348）標準株（真核生物）を用意した。この菌体をリン酸バッファー（濃度５０ｍＭ）に分散させ、胞子懸濁液３を調製した。胞子懸濁液調製用の容器としては、ガラス、テフロン(登録商標)、ステンレスなどの容器を用いる。

また、微生物に金属イオンを接触させる接触部と、光源から出力された光を微生物に照射する光照射部とを兼ねる装置として、金属イオン適用装置１１を用いた。

図１の２つの試験容器（７・８）の一方に９００ｐｐｂの銀イオン溶液９ｍＬと上記胞子懸濁液３の菌液１ｍＬとを混合した溶液を入れ（これを試験液Ａとする）、もう一方の試験容器８に、銀イオン溶液に代えて純水９ｍＬと上記胞子懸濁液３の菌液１ｍＬとを混合した溶液を入れた（これを試験液Ｂとする）。そして、これらの試験容器は、自然光や蛍光灯など光の影響を完全に取り除くため、直ちに暗箱５内に配置し、しかる後に、ピーク波長が３６５ｎｍ、照射強度１８００μＷ／ｃｍ^２の紫外光を照射し、紫外光照射１５分後、３０分後、６０分後に試験液を採取した。
なお、図１の符号４が光照射部であり、この光照射部の光源は、紫外ＬＥＤ４（ナイトライドセミコンダクター社製）を１４個組み合わせた構造となっている。このＬＥＤ４に電圧３．８Ｖ、総電流２１ｍＡを印加することにより上記紫外光を出力させた。

更に、上記試験液ＡおよびＢとは別に、９００ｐｐｂの銀イオン溶液９ｍＬと上記胞子懸濁液３の菌液１ｍＬとの混合液（これを試験液Ｃとする）と、純水９ｍＬ（銀イオンを含まない）と上記胞子懸濁液３の菌液１ｍＬとを入れた試験液（これを試験液Ｄとする）を用意した。これらの試験液の試験容器を、自然光や蛍光灯など光の影響を完全に取り除くため、直ちに暗箱５内に配置し、光を照射せずに静置し、１５分後、３０分後、６０分後に試験液を採取した。

以上の各試験液において、〔菌体＋銀イオン＋特定光照射〕の３つの要件を全て充足する上記試験液Ａが本発明抗菌方法にかかる試験液となる。

他方、〔菌体＋特定光照射〕の２条件のみを充足する上記試験液Ｂ、〔菌体＋銀イオン〕の２条件のみを充足する上記試験液Ｃ、〔菌体〕に対し銀イオンの接触および特定光照射の何れをも行わない試験液Ｄが、比較例となる。
なお、上記各試験液の調製においては、紫外ＬＥＤ４が生体膜のイオンの膜透過を容易とさせる特定の光を出力する光照射部として機能し、金属イオン適用装置が微生物に金属イオンを接触させる接触部と、微生物に光を照射する照射部として機能することになる。

上記で調製した試験液Ａ〜Ｄのそれぞれから試料液１００μＬを採取し、これを図１に示すポテト寒天培地６に塗抹し、２５℃で７日間培養した後、培地上のコロニー数をカウントする方法により、その抗菌効果を確認した。この結果を図２に示した。

図２から、Cladosporium
cladosporioidesに銀イオンを接触させた状態で紫外光照射を行った試験液Ａ（図中○）は、紫外光の照射を行わずに銀イオンを接触させた試験液Ｃ（図２中●）よりも１桁高い殺菌効果を奏することが認められた。

また、試験液Ｂ（図中▲）と試験液Ｄ（図中△）との比較から、紫外光の照射のみでは全く抗菌効果が認められないことがわかった。

これらの結果から、次のことが結論できる。上記実験で用いた紫外光の照射強度は、菌類を抗菌することのできる強度よりも十分に低い。よって、試験液Ａ（○）と試験液Ｃ（●）における抗菌力の差は、紫外光自体の殺菌効果に起因するものではなく、この差は、紫外光照射によって菌体内への金属イオン取り込みが促進された結果と考えられる。すなわち、ピーク波長３６５ｎｍ、照射強度１８００μＷ／ｃｍ^２の光の照射により、Cladosporium cladosporioides体内に銀イオンが取り込まれ易くなった結果、銀イオンの抗菌力が増加したものと考えられる。

上述の結果から明らかなように、菌体に照射する特定の光は、菌類に抗菌作用を及ぼさない程度の弱い光強度で足りる。よって、本発明抗菌方法は人や動物の皮膚に繁殖した菌類を抗菌する方法としても利用可能である。更に、本発明抗菌方法を適用する際の安全性を高める観点からして、特定光はその光自体が菌体に抗菌作用を及ぼさない程度の照射強度及び／又は照射時間とするのが好ましい。

（第２実験群）
上記Cladosporium cladosporioides（NBRC 6348）に代えて、Escherichia coli (NBRC-3972、大腸菌)を用いたこと以外は、上記第１実験群と同様にして４種類の試験液を調製し、これらの試験液について抗菌試験を行った。なお、第２実験群で調製した試験液は、上記試験液Ａ〜Ｄに対応させ、試験液２Ａ〜２Ｄとする。

抗菌試験結果を図３に示した。図３の▲−▲（試験液２Ａ）は、〔菌体＋銀イオン＋特定光照射〕の３つの要件を全て充足するものであり、これは本発明例に該当する。他方、図３の●−●（試験液２Ｃ）は〔菌体＋銀イオン〕の２条件のみを充足するものであり、△−△（試験液２Ｂ）は〔菌体＋特定光照射〕の２条件のみを充足するものであり、○−○（試験液２Ｄ）は〔菌体〕に対し銀イオンの接触および特定光照射の何れをも行わないものであるので、これらは上記本発明例に対する比較例群となる。

図３の結果から明らかなように、特定光の照射と銀イオン接触とを組み合わせると、特定光を照射しないで銀イオンと接触させた場合に比較し、３桁程度高い大腸菌抗菌効果が得られた（▲−▲、●−●参照）。また、特定光を照射したが銀イオンとは接触させなかった場合（△−△）、及び特定光を照射させず、銀イオンとも接触させない場合（○−○）の抗菌傾向は、上記真菌類（試験液Ｂ〜Ｄ）における場合と同様であった。

（第３実験群）
ここでは、３６５ｎｍ、５２５ｎｍ、６６０ｎｍのピーク波長が異なる３種類の特定光を用いて、特定光の種類と抗菌効果との関係を調べた。
具体的には、菌体として上記第１実験群と同じCladosporium cladosporioides（NBRC 6348）を用いた。光源としては、シップス社製ＬＥＤユニット（ピーク波長が３６５ｎｍ・照射強度１８００μＷ／ｃｍ^２，ピーク波長が５２５ｎｍ・照射強度２８００μＷ／ｃｍ^２，ピーク波長が６６０ｎｍ・照射強度４０００μＷ／ｃｍ^２）でそれぞれ出力させた。銀イオン濃度は６００ｐｐｂとし、照射強度が５２５ｎｍのものについては、菌体を１日間栄養分のないリン酸緩衝液に静置したもの（一日飢餓状態）を用い、その他の事項については上記第１実験群と同様とした。

図４に抗菌試験結果を示した。図４から、波長３６５ｎｍ（○）および波長５２５ｎｍ（△）においては、高い抗菌力増強効果があることが認められた。他方、波長６６０ｎｍ（◇）では、抗菌力増強効果が殆ど認められなかった。
波長６６０ｎｍで抗菌力増強効果が認められないのは、この波長光では微生物体内に効率よく銀イオンを取り込ませることができないためと考えられる。

上記結果から、特定の光としては、６６０ｎｍ以上であるものは好ましくない。よって、好ましくはピーク波長が６６０ｎｍ未満の光を使用し、より好ましくはピーク波長が６００ｎｍ以下の光を使用する。ただし、ピーク波長が３００ｎｍ未満の光は、生体細胞のＤＮＡに損傷を与え、人や動物にも害を与えるため好ましくない。また、３００ｎｍ未満の光は、抗菌装置（ハウジングなど）の早期劣化を招くので好ましくない。よって、抗菌力を増強するために使用する光として、好ましくはピーク波長が３００〜６００ｎｍの光を用いるのがよい。

（第４実験群）
上記第１実験群の試験液Ａ（Cladosporium cladosporioides 特定光照射＋銀イオン）、試験液Ｃ（光照射なし＋銀イオン）、上記第２実験群の試験液２Ａ（Escherichia coli 特定光照射＋銀イオン）及び試験液２Ｃ（光照射なし＋銀イオン）について、光照射後６０分後に試験液をそれぞれ採取し、遠心分離法により試験液中の菌体を回収した。これらの菌体を０．１Ｍカコジル酸緩衝液と２％グルタルアルデヒドとを用いて４℃の環境で前固定した後、４℃の０．１Ｍカコジル酸緩衝液で３回洗浄し、さらに４℃で２％四酸化オスミウム水溶液に３時間浸透する方法により後固定処理した。

次いで、上昇アルコール列で各１０〜１５分間処理した後、プロピレンオキサイドで１０分間、３回処理し、さらにプロピレンオキサイド＋エポキシ樹脂で１時間置換し、エポキシ樹脂（主剤Epon812、硬化剤DDSA、NMA、加速剤DMP-30）60℃で２日間包埋処理（樹脂を生体試料に浸透させるために、エポキシ樹脂内に２日間放置（処理温度６０℃））を行った。

このようにして得られた試料を、ウルトラミクロトームを用いて薄片化し、チャージアップ防止のためにカーボン膜で補強を行い、エネルギーフィルター型透過型電子顕微鏡（EF-TEM）観察用試料を作製した。この試料を、ＥＤＡＸ社製Ｒ−ＴＥＭ Ｓｕｐｅｒ ＵＴＷを用いて、電子顕微鏡観察及びエネルギー分散型エックス線分析を行った。

その結果、Cladosporium
cladosporioidesにかかる試料Ａついては、電子顕微鏡観察において銀の結晶を確認できなかったが、エックス線分析において細胞膜付近ではなく、菌体内部の特定箇所に銀が偏在していることが確認された。Escherichia coliにかかる試料２Ａついては、銀が細胞膜周囲ではなく、細胞の中央部分に存在することが確認された。また、光照射を行わなかった試料Ｃ、２Ｃについては、顕微鏡観察、エックス線分析ともに、細胞内部に銀は検出できなかった。

これらの結果から、銀イオンは、特定光照射により、菌体の内部に取り込まれて抗菌作用を発揮するものと考えられ、特定光の照射により銀イオンの取り込みが顕著に促進されるため、より強い抗菌効果を発現するものと考えられる。

（第５実験群）
第５実験群では、上記第１実験群に記載したものと同様な装置および方法（図１参照）を用いて、抗菌力に及ぼす銀イオン濃度と光照射強度との関係、抗菌力と光波長との関係を調べた。

抗菌対象とする微生物として、初期菌数が１×１０^７個程度のCandida albicans NBRC-1060標準株（真核生物）を用意し、この菌体を滅菌水を用いたリン酸バッファー（濃度５０ｍＭ）に分散して菌数 １×１０⁶個／1mLの菌溶液を調整した。

他方、６０ｐｐｂ、１００ｐｐｂ、３００ｐｐｂ、１１００ｐｐｂの異なる４種類の濃度の銀イオン濃度溶液を調製し、この異なる４種類の銀イオン溶液９ｍLに上記菌溶液１ｍLを加えた試験液を、同一濃度の銀イオンについて各々３通り用意した（４種類×３通り＝１２試験液）。また、上記リン酸バッファー液９ｍLに上記菌溶液１ｍLのみを入れた、銀イオン濃度ゼロの試験液（対照用試験液）を２通り用意した。なお、試験液を入れる容器としては、図１に記載した試験容器７と同様な容器を用いた。

次に、銀イオン濃度が同一の試験液群を試験単位とし、３つのうちの一つを図１の試験容器８側に配置し、紫外光照射せず、他の２つを順次試験容器７側に配置し、その１つにはピーク波長３６５ｎｍの紫外光を１ｍＷ／ｃｍ^２（１，０００μＷ／ｃｍ^２）の照射強度で３０分間照射し、他の１つには５０ｍＷ／ｃｍ^２（５０，０００μＷ／ｃｍ^２）の紫外光を３０分間照射した。

また、対照試験液群については、その一つには紫外光を照射せず（図１試験容器８側に配置）、他の一つには５０ｍＷ／ｃｍ^２ の強度の紫外光を照射した（図１試験容器７側に配置）。
各々、紫外光照射３０分後に試験液を採取した。採取した試験液を検体Ａ〜Ｎとする。表１に検体Ａ〜Ｎの試験条件を一覧表示した。
なお、上記第1実験群におけると同様、試験液は調製後、直ちに暗箱５内に収納し、実験室内の蛍光灯や自然光などの光が試験液に影響を及ぼすことがないようにした。

上記検体Ａ〜Ｎに対して抗菌試験を行った。抗菌試験方法は、採取した試験液１００μＬを図１に示す寒天培地６（ポテト寒天培地）に塗抹し、２５℃で３日間培養した後、培地上のコロニー数を数える方法によった。

実験結果を図５に示した。また図６に、図５に示した結果を光照射強度ごとに纏めて示した。図５は、抗菌効果に及ぼす銀イオン濃度と光照射強度の関係を示すグラフであるが、この図５において、検体Ａ（銀イオン濃度０＋光照射なし）と検体Ｂ（銀イオン濃度０＋５０ｍＷ／ｃｍ^２光照射）との比較から、３６５ｎｍの紫外光を照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２で３０分間照射しても抗菌効果が生じないことが判る。

また、銀イオン濃度が同一で光照射強度が異なるＣ〜Ｅ群，Ｆ〜Ｈ群、Ｉ〜Ｋ群、Ｌ〜Ｎ群から次のことが判る。
(i) 何れの銀イオン濃度においても、光を照射すると抗菌効果が高まる。
(ii) 何れの銀イオン濃度においても、光照射強度が強くなると抗菌効果が更に高まる。
(iii) 光照射による抗菌力増強効果は、銀イオン濃度が１１００ｐｐｂにおいて特に顕著である。

また、検体Ｃ（銀イオン１１００ｐｐｂ＋光照射なし）と検体Ｈ（銀イオン３００ｐｐｂ＋５０ｍＷ／ｃｍ^２光照射）の比較から、光照射することにより1/3 〜 1/4の銀イオン濃度で、同等以上の抗菌効果を得ることができることが判る。

図６に、図５に示した結果を光照射強度ごとに纏めて示した。図６から一層明瞭に上記事項が読み取れる。すなわち、照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外光のみでは、殺菌効果が認められないこと、銀イオン濃度を１１００ｐｐｂとすると、光照射強度１ｍＷ／ｃｍ^２で十分な抗菌効果が得られること、銀イオン濃度１１００ｐｐｂで光照射なしのものよりも、銀イオン濃度３００ｐｐｂで光照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２のもの方が抗菌効果が大きいことが判る。

以上の結果から、菌体に直接抗菌作用を及ぼさない程度の弱い光を用いることにより、銀イオンの有する抗菌作用を顕著に増強することができることが確認された。
なお、この実験群では菌体を銀イオン溶液に浸けた状態で光照射を行ったが、銀イオン水を菌体（微生物）に噴霧した後に光照射してもよい。また、菌体（微生物）に銀や銀化合物または銀イオン含有物質（例えば銀イオン含有のゼオライト、セラミックス、シリカゲル、ケイ酸塩、リン酸カルシウムなど）を付着後、水を噴霧する方法によっても菌体に銀イオンを接触させることができる。

更に、予め菌体に光照射を行い、光照射後、２０分以内、好ましくは５分以内、より好ましくは２分以内に当該菌体に銀イオンを接触した場合であっても光照射による抗菌力増強効果が得られる。

（第６実験群）
第６実験群では、波長の異なる光を用い、照射する光の波長と抗菌効果の関係を調べた。
上記と同様にしてCandida albicans NBRC-1060を菌体とし菌数７×１０⁶個/ｍＬで銀イオン濃度１１００ｐｐｂの試験液を６通り用意した。これらの１つには光照射せず、他にはピーク波長３６５ｎｍ、４００、５２５、６００ｎｍ、６６０ｎｍの何れかの光を３０分間照射した。この後、上記第５実験群と同様にして抗菌試験を行った。各々光の光源としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた。

その結果を図７に棒グラフで示す。図７の結果から明らかなように、波長６００ｎｍを超えると光照射効果が認められなかった。他方、３６５ｎｍ、４００ｎｍ、５２５ｎｍにおいて顕著な効果が認められ、特に５２５ｎｍに顕著な効果が認められた。

この結果から、菌体（微生物）に銀イオン接触させ且つ波長６００ｎｍ以下の光を照射すると、銀イオンの抗菌力が増強されることが判る。よって、この結果からする「特定の光」は波長６００ｎｍ以下（好ましくは６００ｎｍ未満）の光となる。
なお、図７に示される傾向から、波長が３６５ｎｍ未満の光においても抗菌力増強効果がある。ただし、ピーク波長が３００ｎｍ未満の光は、生体細胞のＤＮＡに損傷を与えることから、本方法を実施するオペレータに害を与える恐れがあるので、好ましくない。よって、抗菌力を増強するために使用する特定の光としては、好ましくはピーク波長が３００以上〜６００ｎｍ未満の光を用いるのがよい。

（第７実験群）
第７実験群においては、菌体としてEscherichia coli IFO3972を用い、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンについて抗菌力増強効果の有無を調べた。具体条件は次のとおりである。
菌数は、４．７×１０^７個とした。
照射条件は、ピーク波長３６５ｎｍの光を用い、光照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２で３０分間照射とした。金属イオン濃度としては、銀イオンは１１０ｐｐｂ、銅イオンは２５００ｐｐｂ、亜鉛イオンは６５００ｐｐｂとした。
また、リファレンス（対照試験液）としては、金属イオン未添加のリン酸バッファー（濃度５０ｍＭ）液を用いた。

銅イオンおよび亜鉛イオン水溶液の作製方法は、純水５ｍＬに銅ゼオライト又は亜鉛ゼオライト１ｇを入れ攪拌し、1時間静置後に５０００Ｇで１０分間遠心し、その上澄みを採取し適当に希釈し、この水溶液の金属イオン濃度を原子吸光度分析により確認する方法によった。

第７実験群における結果を表２に一覧表示する。

表２の結果から明らかなように、銀イオン以外の金属イオン（銅イオン、亜鉛イオン）においても、光照射により抗菌効果が高まることが確認された。なお、特定の光の照射により抗菌効果が高まるのは、菌体（微生物）が備えるイオン透過チャネルが特定の光の照射により開放される結果、菌体表面に存在する金属イオンが菌の体内に速やかに取り込まれて、体内で生理作用（アンチ増殖作用）を発揮するためと考えられる。

（第８実験群）
第１〜第７実験群において、微生物に特定光を照射すると、抗菌力が増強させること、及びこの理由としては、菌体表面に存在する金属イオンが菌の体内に速やかに取り込まれるためであろうことを述べた。第８実験群ではこのことを更に詳細に調べた。すなわち、第８実験群では、銀イオンが菌体内に取り込まれること、及び菌体内へ取り込まれた銀イオンの存在部位及び存在割合を、高周波誘導プラズマ（Inductively coupled plasma）発光分析法を用いて明らかにした。

ＩＣＰ発光分析法は、強力な電流を通した高周波コイル中にアルゴンガスを流し，約9,000Kの高温で安定なプラズマ炎を作り，そこへ霧化した溶液試料を導入して発光光源とする分析方法である。

検体としては、Candida albicans NBRC-1060を菌体とし、菌数９．５×１０^６個/ｍＬを含む、菌体/水（Ａ、Ｂ）および菌体/１１００ｐｐｂ銀イオン水（Ｃ，Ｄ）の２種類の試験液をそれぞれ２通りづつ用意した。そして、種類の異なる２種類の試験液の一方には光照射せず、他方にはピーク波長３６５ｎｍの光を照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２で３０分間照射した。光源としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた。

上記で作成した検体Ａ〜Ｄについて、先ず上記第１実験群に記載したものと同様な装置および方法を用いて銀イオン-光複合効果を確認した。各々の検体の実験条件を下記表３に示した。

図８に、表３の各条件における抗菌実験結果を示した。図８の結果から、菌体（微生物）に対し光を照射しつつ、銀イオンを接触させると、光を照射しないで銀イオンを接触させる場合に比較して、格段に抗菌力が高まることが確認された。
次に、上記検体Ａ〜Ｄの菌体について、下記実験により、菌体に取り込まれた銀の存在部位を明らかにした。

［実験方法］
各検体について、それぞれ４℃に冷却した遠心分離装置を用いて１５，０００回転／分で１０分間遠心分離した、沈殿物（菌体）を収集し、ＰＩＥＲＣＥ社製のMitochondria Isolation Kitを用いて、各検体菌のミトコンドリア画分、核画分、サイトゾル画分に分離した。なお、サイトゾルとは細胞質から細胞内小器官を除いた部分をいう。

各検体菌の画分を、マイクロ天秤を用いて正確に秤量した後、濃硝酸(６１%；ＥＬ：電子工業用高純度薬品用)を５ｍＬと、イオン交換水を約２５ｍＬを加えて全量を３０ｍＬとした。このうち５ｍＬを超音波処理用容器に入れ、約５分間超音波振動処理を行った。

このようにして作成した各検体菌の各画分試料についてＩＣＰ分析法で銀量を求めた。各画分試料の銀量は、銀の外部標準試料について予めＩＣＰ分析法を行い、検量線を作成しておき、この検量線に各画分試料での値を当てはめる方法によった。

図９に、ＩＣＰ分析結果を示す。図９において、縦軸の分布比率は、ミトコンドリア、核、サイトゾルの各画分において検出された各画分の銀量の総量を１とし、総量１に対して各画分に存在した銀量の比率（存在割合）を表している。なお、水/光なし、水/光ありについては、どの画分からも銀が検出されなかったので、分布比率ゼロとして表示した。

［実験結果］
図９に示されるように、銀イオン/光なし、及び銀イオン/光ありの何れにおいても、サイトゾル中には実質的に銀の存在が認めらなかった。
また、銀イオン/光なしにおいては、核よりもミトコンドリア画分に、より多くの銀の存在が認められた。

他方、銀イオン/光ありにおいては、ミトコンドリアよりも核画分に、より多くの銀の存在が確認された。
すなわち、ミトコンドリア画分の銀イオン/光なしと、銀イオン/光ありの比較において、光ありの条件の方が核への銀イオン取込量が約２.８倍強多いことが認められた。この結果から、ピーク波長３６５ｎｍの光（特定光）の照射により、核への銀イオン取込み量が顕著に増加することが明らかになった。

この事実から、図８の●（Ａｇ＋３６５ｎｍ）で示される顕著に高い抗菌効果は、ピーク波長３６５ｎｍの光の照射により銀イオンが核へ多量に取込まれたためであると結論できる。また、この事実から、銀イオン単独の場合と、微生物に特定光を照射しつつ銀イオンを接触させた場合とでは、抗菌メカニズムが異なるであろうことが推測できる。

すなわち、銀イオン単独の場合は、ミトコンドリアに選択的に銀が蓄積してエネルギー代謝障害を起こさせることが抗菌力の発現であるのに対し、微生物に特定光を照射しつつ銀イオンを接触させた場合には、ミトコンドリアでは無く、核への銀の取込みが促進される結果、微生物により強い増殖障害を与えるものと考えられる。

第1発明群の産業上の利用可能性
本発明にかかる抗菌方法によると、金属イオンが有する抗菌力が増強されるので、より低濃度の金属イオン濃度でもって微生物の生育を阻止できる。よって、このような本発明抗菌方法を用いると、自然環境への汚染が少ない、人に優しい抗菌を実現することができる。したがって、その産業上の意義は大きい。

〔第２発明群〕

第２発明群の背景技術
悪性腫瘍は、人の生命を脅かす重大な疾患である。このため悪性腫瘍を治療する方法が種々開発されている。悪性腫瘍の治療方法を大別すると外科療法、化学療法、放射線療法、光線力学療法（ＰＤＴ）などがある。

外科療法は、手術により直接的に腫瘍を取り去る治療法であり、化学療法は、抗腫瘍剤を投与し体中の腫瘍細胞を死滅ないしその増殖を抑制させる治療法である。外科療法は、目的とする腫瘍を手術により除去するので、その限りにおいて腫瘍が除去される。

しかし、肉眼的に視認できない微小な腫瘍細胞を外科的に除去することは難しい。また、悪性腫瘍の場合には腫瘍細胞（例えば癌細胞）が他の場所に転移している可能性があるため、外科療法のみで悪性腫瘍細胞を完全取り除くことは困難である。そこで、一般に外科療法は、全身的に作用する化学療法と組み合わせて適用される。

放射線療法は、高エネルギービームを患部に照射し、腫瘍細胞を殺す治療法である。高エネルギービームは、選択性がないため腫瘍細胞と正常細胞とを問わず破壊する。このため、限定された領域にのみピンポイントで照射されなければならない。それゆえ、非固形癌や存在確認ができにくい微小な腫瘍細胞群には適用できない。よって、放射線療法も他の治療法、特に化学療法と併用されることが多い。

光線力学療法（PDT）は、ポルフィリン誘導体のような体細胞に吸収される光感受性化学物質を投与した後に患部にレーザー照射する療法である。ポルフィリン誘導体などの光感受性化学物質はレーザー光が当ると化学反応を起こし活性酸素を発生する性質を有する。人に投与されたポルフィリン誘導体は、正常な細胞からは急速に消失するが、腫瘍細胞には長時間とどまるので、この性質を利用し光感受性化学物質を投与後、所定時間経過後に患部にレーザー照射すると、腫瘍細胞のみを選択的に殺滅することが可能になる。

上述のごとく、悪性腫瘍に対する種々の治療法において、生体内で特異な作用を奏する化学物質が利用されているが、悪性腫瘍細胞に対して特異な作用を有する物質として、白金化合物系の核酸代謝結抗剤が知られている。

具体的には、シスプラチン（シス−ジクロロアミンプラチナム）、カルボン酸プラチナ、シリコンプラチナなどの白金錯体が知られている。これら白金錯体は、いずれも４価の白金を構造の中心にし、その周囲に、塩素、アンモニウム、カルボン酸、シリコンなどのイオンが結合した構造である。これらの白金錯体は、癌細胞内のＤＮＡと結合し、ＤＮＡ合成および、それに引続く癌細胞の分裂を阻害し、癌細胞を死滅させると考えられており、他の薬剤が有効な効果を示さない固形癌に卓効を示す場合が多い。

よって上記白金錯体系の抗腫瘍剤は、有用な抗腫瘍剤ではある。しかし、上記白金錯体系抗腫瘍剤は、経口投与や静注投与において、激しい嘔吐をもよおし、また腎障害などの副作用を奏する。また、癌の発生部位の違いにより十分な効果が得られないことがある。また、長期の使用により薬剤耐性が発生（シスプラチン耐性癌の出現など）し効果が低下するという問題がある。

このため、種類の異なる白金錯体系抗腫瘍剤を組み合わせたり、他の抗腫瘍剤と組み合わせた治療が行われているが、未だ十分に解決できていない。それゆえ、正常細胞には作用せず、腫瘍細胞にのみ選択的に作用する薬剤又は腫瘍細胞にのみ選択的に作用させる技術の開発が望まれている。

腫瘍細胞にのみを選択的に死滅させる技術としては、例えば下記特許文献２-１、２-２がある。
〔特許文献2-１〕特開２００４−２２３１７５（請求項１など）
〔特許文献2-２〕特表２００２−５４３１６４（請求項１など）
特許文献2-１は、腫瘍内またはその表面に存在する気泡を破泡させることにより、前記腫瘍を構成する腫瘍細胞の少なくとも一部を死滅させる腫瘍治療装置に関する。

特許文献2-２は、対象脊椎動物における組織を活性薬剤送達の標的とする方法であって、（ａ）該対象脊椎動物に該活性薬剤を含んでなる送達ビヒクルを投与する前、投与した後、投与中またはその組合わせの時点で、該組織を電離放射線照射に暴露すること；および（ｂ）段階（ａ）における該組織の該暴露によって、該組織を該送達ビヒクル送達の標的とする、技術に関する。
しかしながら、これらの技術は、未だ十分なものではない。

第２発明群の発明の開示
第２発明群が解決しようとする課題
第２発明群の発明は、上記に鑑みなされたものであって、その主たる目的は腫瘍細胞にのみ選択的に作用させることのできる技術を提供することにある。本発明者らは、この目的の下、独自の着眼に基づいて鋭意研究を行った。そして下記の知見を得た。
（１）細胞に特定の光を照射すると、光照射しない場合に比較し、より多くのイオンを細胞内に取り込ませることができる。
（２）細胞に特定の光を照射しない場合には、細胞外の金属イオンを細胞内に十分に取り込ませることができない。
（３）細胞に特定の光を照射することによる効果は、悪性の腫瘍細胞において一層顕著に認められる。

第２発明群はこのような知見に基づいて完成されたものである。第２発明群の第１の目的は、細胞活性を制御することのできる方法を提供することである。より詳しくは、標的とする生細胞にのみイオンを効率的かつ選択的に取り込ませる方法を提供し、もって標的細胞の細胞活性を抑制し又は細胞活性を増強する細胞活性制御方法を提供することである。第２発明群の第２の目的は、この方法を簡便に実施することのできる細胞活性制御装置を提供することである。

第２発明群にかかる細胞活性制御方法および装置は、例えば癌患者に適用することができる。本発明適用により、抗腫瘍作用を有する金属イオン種を悪性の腫瘍細胞にのみ効率よく取り込ませることができる。これにより、選択的に悪性腫瘍のみが殺滅され、副作用が低減する。

第２発明群の課題を解決するための手段
上記課題を解決するための細胞活性制御方法にかかる第２発明群発明は、イオンを用いて細胞活性を制御する方法であって、特定の光を細胞に照射した後に、又は照射しつつ、当該細胞にイオンを接触させ、また細胞にイオンを接触させた状態で当該細胞に特定の光を照射することを特徴とする。

この構成（以下、基本構成という）では、細胞にイオンを接触させつつ又は接触させた後に特定の光を照射し、また細胞にイオンを接触させた状態で当該細胞に特定の光を照射するが、細胞に特定の光を照射すると、イオンの細胞膜透過が容易になる。よって、接触させたイオンが効率よく細胞内に取り込まれる。

すなわち、上記構成であると、光を照射した部位に存在する細胞にのみ、より多くのイオンを取り込ませることができる。細胞内に取り込まれたイオンは、直接的に細胞代謝に影響を与えるので、取り込ませるイオン種を選定することにより、細胞の増殖を増強したり、細胞の増殖を抑制したりすることが可能になる。つまり、上記構成によると、細胞活性を制御することができる。

上記基本構成の第２発明群発明方法において、前記細胞を動物細胞とすることができる。また、上記基本構成における前記細胞活性の制御が、特定の光を動物細胞に照射した後に、又は照射しつつ、当該動物細胞に動物細胞の活性を低下させるイオンを接触させ前記イオンの動物細胞内への取り込み量を増やすことにより、当該細胞の増殖を抑制することを内容とする制御とすることができる。

上記した第２発明群発明の作用効果は、動物細胞において一層有効に発揮される。この技術的意義を、腫瘍細胞を例にして説明する。

一般に腫瘍細胞、特に悪性腫瘍細胞は増殖活動が活発（細胞活性が高い状態）なので、これに特定の光を照射するとイオンの取り込みが加速され、かつ取り込まれたイオンの生体に対する作用が顕著に発現することになる。すなわち、腫瘍ができている患部に特定の光を照射し又は照射しつつ、抗腫瘍性イオンを適用すると、抗腫瘍性イオンが腫瘍細胞に高濃度に取り込まれ、細胞内で細胞増殖を抑制するように作用する。他方、特定の光が直接当っていない領域に存在する細胞は、抗腫瘍性イオンの取り込みがないか、または取り込まれたとしてもその量が少ないので、細胞増殖が抑制されない。更に、特定の光が照射等されている領域においても、正常細胞は悪性腫瘍細胞に比較し抗腫瘍性イオンの取り込み量が少ないので、正常細胞が殺滅されることはない。

つまり、この構成であると、光を照射した腫瘍細胞にのみ選択的に抗腫瘍性イオン取り込ませることができる。よって、腫瘍細胞に対する殺滅効果が高く、正常細胞を損傷しない（副作用が小さい）という顕著な効果が得られる。また、この構成では、特定の光の照射等により、効率よく抗腫瘍性イオンを腫瘍細胞に取り込ませることができるので、患部への薬剤の適用量を少なくでき、これによっても副作用の低減が図れる。

なお、本明細書における「増殖の抑制」は、細胞分裂の抑制のみならず、細胞自体の発育を抑制すること、免疫作用を弱めること、及び細胞分裂や発育が抑制された結果としての細胞の死滅、殺滅などを含む用語として使用されている。

上記各構成においては、前記イオンとして金属イオンを用いることができる。また、前記金属イオンとして、銀イオン、銅イオン、または亜鉛イオンからなる群より選択された１種以上の金属イオンを用いることができる。

金属イオンは、安定である点で好適に使用でき、特に銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群より選択される金属イオンは、細胞活性への作用性が高い点で好ましい。また、特定光照射によるイオン取り込み量の増加効果は、金属イオンにおいて顕著に発揮される。

また、上記構成において、前記金属イオンとして、金属イオン含有溶液に含まれる金属イオンを用いることができる。
この構成であると、簡単に細胞にイオンを接触させることができる。例えば、金属イオン含有溶液が上記した白金錯体を含む溶液である場合、この溶液を腫瘍ができている患部に塗布することにより腫瘍細胞と抗腫瘍作用を有する金属イオンとを接触させることができ、この後、患部に特定の光を照射することにより、患部の悪性腫瘍細胞のみを殺滅等することできる。

例えば、胃癌であれば、白金錯体を含む溶液を飲料した後に、先端に光照射機能を備えたファイバスコープで特定箇所を視認しつつ特定の光を照射することができる。また、先端に光照射機能と溶液塗布機能の双方を備えたファイバスコープを用いることにより、直接白金錯体含有溶液を患部（癌細胞）に塗布しつつ光照射することができ、これにより極めて合理的に、癌細胞のみの殺滅を図ることが可能になる。

上記各構成においては、前記特定の光として、動物細胞膜のイオン透過チャンネルに作用する光を用いることができる。
この構成を採用すると、特定の光の照射により、動物細胞膜のイオン透過チャンネルが開放され、イオンの膜透過が容易になる。よって、この構成であると、動物細胞に接触させたイオンを効率よく細胞内に取り込ませることができるので、効率よく細胞活性を制御することができる。

ここで、動物細胞膜のイオン透過チャンネルとは、典型的には膜輸送タンパク質が関与する物質輸送機構における透過チャンネルを意味するが、これに限られるものではなく、外界から動物細胞膜を介して細胞内にイオンを取り込む全てのチャンネルを含めた意味で使用されている。

上記各構成においては、前記特定の光として、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を用いることができる。
３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光は、動物細胞におけるイオン透過性を増強する効果に優れるので、特定の光として好ましい。
また、前記特定の光の照射強度を５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²とすることができる。

動物細胞におけるイオン透過性の増強作用は、光の波長と照射強度によっても影響を受けるが、上記範囲の照射強度の光であれば十分にその作用を発揮する。
また、上記各構成において、前記動物細胞が、腫瘍細胞であるとすることができる。
腫瘍細胞は、正常細胞よりも増殖活動が活発であるので、腫瘍細胞に対し、特定の光を照射した後に又は照射しつつイオンを接触させると、当該イオンの腫瘍細胞内への取り込みが顕著に加速され、取り込まれたイオンは増殖活動の活発である細胞内において一層顕著にその作用を発現する。よって、この発明方法は、腫瘍細胞に対する選択性、細胞活性制御性が強い。

ここで、腫瘍細胞とは、良性、悪性を問わず、正常細胞とは生理学的、形態学的、ないし生化学的に差があるものをいう。また特に「悪性腫瘍細胞」というときは、他の組織との境界に侵入したり（浸潤）、あるいは転移して動物体内の各所で増大したりする性質を有する細胞、例えば癌細胞を指す。癌細胞としては、上皮細胞に生じる癌腫（胃癌、大腸癌、肺癌、肝臓癌、乳癌など）、非上皮性細胞に生じる肉腫（骨肉腫、軟骨肉腫、脂肪肉腫、血管肉腫など）、造血器の細胞に生じる造血器腫瘍（白血病、悪性リンパ腫、骨髄腫等）などを形成する細胞が挙げられる。

また、上記構成においては、前記イオンとして、正常細胞に対するよりも、腫瘍細胞に対する増殖障害作用が大きいイオンを用いることができる。
正常細胞と腫瘍細胞とでは生理学的ないし生化学的特性が異なるので、同一のイオン種を適用した場合であっても正常細胞と腫瘍細胞とでは増殖を障害または増殖を増強する程度が異なることが多い。それゆえ、腫瘍細胞に対する増殖障害作用の大きいイオンを用い、更に特定の光を照射する上記構成であると、より強力に腫瘍細胞の増殖のみを選択的に制御することができる。

上記課題を解決するための細胞活性制御装置にかかる第２発明群発明は、３００〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有し、且つ照射強度が５００〜５００、０００μＷ／ｃｍ²である光を出力する光源部と、前記光源部が出力した光を動物細胞にまで導き動物細胞に当該光を照射する照射部と、動物細胞にイオンを接触させる接触部と、を備えた細胞活性制御装置である。

この構成によると、光源部より出力された３００〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有し且つ照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である光が、照射部により動物細胞にまで導かれて光照射される。これにより、動物細胞のイオン透過チャンネルが開放される。また、接触部が上記動物細胞にイオンを接触する。これにより、イオンを動物細胞内に効率よく取り込ませることができる。よって、この構成を備えた装置によると、簡単かつ迅速に動物細胞の活性を制御することができる。

第２発明群の発明の効果
第２発明群発明によると、細胞、例えば人の悪性腫瘍細胞に、イオンを効率よく取り込ませることができるという顕著な効果が得られる。よって、取り込ませるイオン種と特定の光を適正に選択することにより、腫瘍細胞などの細胞活性を任意に制御することができ、例えば癌細胞の増殖のみを選択的に抑制することが可能になる。

第２発明群図面の簡単な説明
図１０は、金属イオンを発生させる装置の概念図である。
図１１は、第２発明群にかかる細胞活性制御方法を説明する図である。
図１２は、第２発明群にかかる細胞活性制御装置の概念図である。

〔符号の説明〕
２０１ 金属イオン収容容器
２０２ 金属プレート
２０３ 溶液
２２２ 直流電源
２０４ 細胞
２０５ シャーレ
２０６ シャーレ
２０７ 光源
２０８ 細胞に接触されたイオン溶液
２０９ 暗箱
２１１ 金属イオン発生容器
２１２ 金属プレート
２１３ 印加電圧
２１４ イオン-光搬送管
２１５ シリンジ部
２１６ 光源部
２１７ 適用対象部（細胞）
２１８ 蛍光検出部
２１９ コンピュータ
２２０ 第１制御部
２２１ 第２制御部

第２発明群発明を実施するための最良の形態
第２発明群は、生細胞に対し、短時間により多くのイオンを取り込ませる方法を提供すると共に、このような方法を適用する細胞活性制御装置を提供するものである。
第２発明群発明の構成要素である「イオン」は、正または負の電荷をもつ原子または原子の集団をいい、第２発明群発明は、全てのイオン種を対象とする。イオンは反応性に富む粒子であるので、イオンを生物細胞内に入れると、生細胞に何らかの作用を与える。作用の程度や内容は、イオン種の種類に左右される。イオン種の種類とは、プラスイオン、マイナスイオンの別、金属イオン、有機イオン、無機イオンの違い、構成元素の違いなどをいう。また、作用の程度は、イオン種が同一であっても、その適用対象である細胞の種類や細胞内に取り込まれたイオン量によって異なる。したがって、イオン種を選択し、より多くのイオン種を生物細胞内に取り込ませれば、確実に生物細胞の細胞活性を制御することができる。

第２発明群が対象とする細胞は、細胞膜を有する細胞であり、細胞膜を有する限り、植物細胞、動物細胞、微生物細胞、バクテリア、ウイルスなどの全てが対象となる。上記したようにイオンは、適用の目的（細胞活性の増強か抑制かなど）に合わせて選定することになるが、人および動物の悪性腫瘍細胞の活性を抑制する目的からは、金属イオン（プラスイオン）が有用である。細胞活性を抑制する作用に優れる金属イオンとしては、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、カドミウムイオン、水銀イオンなどが例示できる。このうち銀及び／又は銅が、人体への安全性が高く、かつ腫瘍細胞に対する作用が強いので、悪性腫瘍細胞の増殖の抑制を図る目的において有用である。

また、第２発明群の適用対象は特定種類の細胞に限定されないが、好適な適用対象は金属イオンを選択的に通過させる膜透過チャネルを有する動物細胞である。動物細胞は、外界（細胞外）の物質の通過を阻止する細胞膜を備えるが、動物細胞に特定の光を照射すると、金属イオン透過性が顕著に高まる。よって、特定の光を照射し又は照射しつつ動物細胞に金属イオンと接触させると、顕著な細胞活性制御効果を得ることができる。

第２発明群発明は、特に悪性腫瘍細胞において、顕著な細胞活性制御効果を得ることができる。本第２発明群を好適に適用できる悪性腫瘍細胞としては、例えば上皮細胞に生じる癌腫（胃癌、大腸癌、肺癌、肝臓癌、乳癌など）、非上皮性細胞に生じる肉腫（骨肉腫、軟骨肉腫、脂肪肉腫、血管肉腫など）、造血器の細胞に生じる造血器腫瘍（白血病、悪性リンパ腫、骨髄腫など）などの組織細胞が挙げられる。また、病原性ウイルスも、第２発明群発明の適用により、その増殖を抑制することができる。

上記した金属イオンを選択的に通過させる膜透過チャネルの典型は、動物細胞膜内にある特異的な膜輸送タンパク質が関与する透過チャネルである。この透過チャネルは、特定の分子やイオン（金属イオン）のみを細胞内に輸送する。よって、膜透過チャネルが関与する透過の場合には、膜輸送タンパク質の種類により、膜を通過できる金属と、通過できない金属があり（選択性）、また金属の種類により膜を通過する速度が異なると考えられる。

また、膜の通過速度には、細胞膜の外側と内側のイオン濃度の差（濃度勾配または電位勾配）なども関係すると考えられる。このような膜透過チャネルは、普段は外界に対し機能的に閉じており、一定の刺激があると開いて、特定の分子やイオンを透過させると考えられる。

第２発明群発明は、特定の光により刺激を与えて、膜透過チャネルを機能的に開放させる。ただし、本発明は、特異的な膜輸送タンパク質が関与する透過チャネルに限られない。第２発明群でいうイオン透過チャネルには、特定の光の照射によって生細胞内へのイオン取り込み量が増える全てのチャネルを含む。

第２発明群発明の構成要素である特定の光は、適用対象となる細胞の種類に合わせて、細胞内へのイオン取り込み量及び/又はイオン取り込み速度を増加させることのできる波長の光を選ぶ。つまり、特定の光は、適用対象となる細胞の種類に合わせて決めればよいが、一般には３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を用いる。６００ｎｍよりも大きい波長の光は、イオン透過チャンネルを開放する作用が小さい一方、３００ｎｍ未満の波長の光であると、光自体が正常細胞を傷つける恐れが大きくなるので好ましくない。また、３００ｎｍ未満の波長の光は作業者を害する恐れがあるので、取り扱い性が悪くなるからである。

特定波長の光の照射強度は、適用対象となる細胞の状態や細胞活性の目的に合わせて適宜決定すればよい。一般には、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²の範囲の強度とする。５００μＷ／ｃｍ²以上の光照射強度であれば、動物細胞膜のイオン透過チャンネルに刺激を与えられる一方、光照射強度を５００，０００μＷ／ｃｍ²よりも大きくしても、イオン透過チャンネルへの作用がほぼ上限に達するので、コストパフォーマンスが悪くなるからである。

上記特定の光を発生させる光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）などの固体照明や、ブラックライト、ハロゲン光源などの管球型照明等を用いることができ、好ましくはＬＥＤやＬＤを用いる。ＬＥＤやＬＤは、光の波長を規定することができ、細胞活性を制御する装置（細胞活性制御装置）への組み込みが容易であり、コスト的にも有利であるという利点を有する。

細胞に対する光照射時間については、使用するイオンの種類、イオン濃度、細胞種およびや細胞量により適当に設定すればよい。例えば銀イオンを用いて喉頭癌由来の扁平上皮細胞の増殖を抑制する場合には、光照射時間を１分〜１時間程度とし、例えば５〜４０分程度、または１０〜２０分程度の照射を行う。
なお、特定の光は、光ファイバーなどに代表される光伝達装置を用いて適用対象部位（細胞）にまで配送することができる。また、イオンはイオン含有溶液として、例えばカニューレや注射器などを用いることにより容易に適用対象部位（細胞）に接触させることができる。

以下、実験例（第２発明群実施例としての実験例）に基づいて第２発明群の内容を具体的に説明する。
(第２発明群実施例１)
第２発明群実施例１は、第２発明群発明にかかる細胞活性制御方法に関する。

（第１実験）
細胞活性を制御するイオンとして銀イオンを用意した。銀は、イオン化傾向が小さく、電子を放出しにくく、酸化され難く、また標準単極電位が＋０.８Ｖで陽イオンになり難いという特徴を有する。このため、金属状態の銀を水中に入れても容易に溶出しないので、実施例１では、銀イオン含有溶液の調製方法として、銀に電界をかける方法を用いた。具体的には、図１０に示すように、溶液２０３を入れた容器２０１に、二枚の純銀プレート２０２を漬け、両プレート間に１０〜５０ｍＡの直流電流２２２が流れるように５０Ｖまたはこれ以下の電圧を掛けた。これにより、溶液中に銀イオンを溶出させて銀イオン含有溶液２０３を作製した。

上記溶液としては、ＮａＣｌが８．０ｇ／Ｌ、ＫＣｌが０．２ｇ／Ｌ、Ｎａ₂ＨＰＯ₄が１．１５ｇ／Ｌ、Ｎａ₂ＰＯ₄が０．２ｇ／Ｌおよび水からなるリン酸緩衝液（ＰＢＳ（−））を用いた。また、銀イオン含有溶液を生成する容器２０１（図１０）としては、ガラス製のビーカーを用いた。なお、容器２０１の材質は、銀イオン含有溶液に対して不活性なものが好ましいので、ガラス製、アクリルなどの樹脂製、テフロン(登録商標)製、ステンレス製などの容器を用いるのがよい。

上記方法によると、例えば１２．５ｍＡで６０秒間通電することにより、1ｐｐｍ程度の銀イオン溶液を生成させることができる。
なお、銀イオン含有溶液は、銀イオンゼオライトを用いて作製することもできる。具体的には、シナネンゼオミック社製又はエヌ・エフ・ジー社製の銀イオンゼオライト（ＮＦＧ Ａｇイオンゼオライト）１gを純水１０mL中に入れ攪拌することにより、１００ｐｐｍの銀イオン含有溶液を調製することができる。

次に、適用対象とする細胞として、ヒト喉頭癌由来扁平上皮細胞（悪性腫瘍細胞）を用意した。この細胞（２×１０⁵個）を、９０ｍｍシャーレ（IWAKI製ポリスチレンシャーレ）の底面に入れ、更に適量の培養液を入れた。培養液としては、イーグルMEM培地（ニッスイ製）に、L-グルタミン１%、炭酸水素ナトリウム１０%、牛胎児血清１０%、フェノールレッド適量を混合して調製した培養液を用いた。このようにして悪性腫瘍細胞を入れた試験シャーレC１・D１の２通り作製した。

上記試験シャーレC１・D１を、ＣＯ₂インキュベーター中で、シャーレ底面に８×１０⁵個の腫瘍細胞が増殖するまで２〜３日間培養した。その後、シャーレ中の培養液をアスピレーターで除去し、ダルベッコのリン酸緩衝液／リン酸緩衝液（−）１０ｍＬで細胞をリンスした。リンスは、培養液による影響を取り除き、銀イオンのみの作用を判定するための操作である。

なお、リン酸緩衝液（−）は、上記と同様、ＮａＣｌが８．０ｇ／Ｌ、ＫＣｌが０．２ｇ／Ｌ、Ｎａ₂ＨＰＯ₄が１．１５ｇ／Ｌ、Ｎａ₂ＰＯ₄が０．２ｇ／Ｌおよび水からなる溶液である。

図１１に示すように、試験シャーレC１（図１１符合２０５）とD１（図１１符合２０６）を暗箱２０９中に入れて、リン酸緩衝液（−）で希釈された銀イオン濃度５０ｐｐｍの銀イオン含有溶液６ｍＬをシリンジで試験シャーレ内の細胞群２０４・２０４に注液した。注液の後、試験シャーレD１（図１１符合２０６に波長３６５ｎｍの光を照射強度２ｍＷ／ｃｍ₂で３０分間照射した。他方、試験シャーレC（図１１符合２０５）には光照射をせず、光照射効果を判断するリファレンスとした。

上記光照射には、光源として日亜化学工業製紫外発光チップタイプＬＥＤＮＣＳＵ０３３Ａ（Ｔ）を用い、光源から細胞面までの光リードとして、フッ素を含有したシリカガラス（モディファイドシリカ）が使用された昭和電線株式会社製の深紫外用光ファイバー（ＤＵＶ−S）を用いた。シリカガラスに微量のフッ素が添加された光ファイバーであると、紫外域での透過率が向上し，照射耐性が向上するので好ましい。なお、図１１の符号２０８は、細胞に接触された銀イオンを示している。

更に、銀イオンを含まないリン酸緩衝液（−）を用い、これ以外は上記と同様にして試験シャーレA１・B１の２通り作製した。これを、上記と同様にして暗箱９に入れ、シャーレB１にのみ波長３６５ｎｍの光を照射強度２ｍＷ／ｃｍ₂で３０分間照射した。
以上の各試験シャーレから溶液をアスピレーターで吸引し除去し、この後、各試験シャーレのそれぞれをリン酸緩衝液（−）１０ｍＬを用いて３回リンスした。リンス後、各試験シャーレにリン酸緩衝液（−）４ｍＬを滴下した。

以上の操作を行った試験シャーレA１〜D１について、同仁化学社製のセルステイン細胞二重染色キット（ Cellstain - Double Staining Kit ）を用いた蛍光染色法で、腫瘍細胞の増殖障害の程度を調べた。

先ず、蛍光染色法について説明する。セルステイン細胞二重染色キットにおいては、Calcein-AMとPropidium Iodideがそれぞれ次のように機能する。生細胞染色用蛍光色素としてCalcein-AMが機能する。Calcein-AMは、Calceinの４つのカルボキシル基をアセトキシメチル化して脂溶性が高められている。よって、細胞膜透過性が高い。そして、Calcein-AM自体は蛍光を発しないが、これが生細胞内に入ると、細胞内のエステラーゼによりアセトキシメチル基が加水分解されて黄緑色の蛍光を発するようになる。他方、死細胞は、エステラーゼが失活しているので、Calcein-AMが加水分解されず、それゆえ蛍光を発しない。

セルステイン細胞二重染色キットでは、死細胞染色用蛍光色素としてPropidium Iodide（PI）が機能する。Propidium Iodideは、細胞膜が破壊された場合にのみ細胞内に取り込まれ、DNAの二重らせん構造にインターカレートして赤色の蛍光を発する。その一方、Propidium Iodideは生細胞の細胞膜を通過できないので、生細胞では蛍光を発することがない。よって、セルステイン細胞二重染色キットを用い、バンドパスフィルターを介した４００-４４０ｎｍの波長で観察すると、生細胞と死細胞を同時に観察することができる。

この実験では、A液としてのCalcein-AM stock solution (1mmol / L)を２０μL、B液としてのPI stock solution
(1.5mmol / L)を３０μLを、リン酸緩衝液(−)１０mlに混合して用いた。この混合溶液中のCalcein-AM濃度は２μ mol/L、 PI濃度は4μ mol/Lである。

この混合溶液を各試験シャーレ内に２ｍＬずつ滴下し、３７℃の恒温槽で１５分間インキュベートした。この後、４９０±１０ｎｍのフィルターを用い、黄緑色に染色された細胞（生細胞）の数と、赤色に染まった細胞（死細胞）の数とを数えた。
測定結果を表２０１に一覧表示した。また、表２０１には、表２０２に示すヒト白血球抗原リンパ球細胞障害性試験法の判定基準による評価を合わせて記載した。

表２０１の結果から、腫瘍細胞に銀イオンと光の双方を適用すると、銀イオンのみ（光照射なし）に比較し、死細胞率が５．５倍と、顕著に増加することが認められた。また、この効果は、光による細胞の死滅でないことが確認された。

詳しくは、上記実験で用いた照射強度の特定の光（紫外光）のみでは腫瘍細胞の発育を実質的に障害することがないことが、試験シャーレA１と試験シャーレB１の結果比較から明らかとなった。また、試験シャーレＢ１とＣ１との結果比較から、両者の差は銀イオンの適用によるものであることが明らかとなった。

これらを踏まえ、試験シャーレＡ１とＢ１とＣ１とＤ１との結果比較を行うと、試験シャーレＤ１における死細胞率の顕著な増加は、紫外光自体の増殖阻害効果と銀イオン自体の増殖阻害効果が単に加算されたものでないことが明らかとなる。
以上から、試験シャーレＤ１における死細胞率の顕著な増加は、特定の光（ここでは紫外光）によって細胞内への金属イオン取り込みが促進されて、より多くの銀イオンが細胞内に取り込まれたため、銀イオンの生体に対する発育ないし増殖阻害作用が顕著に発揮された結果であると考察できる。

この考察を検証するため、表２０１と同一の条件で処理した腫瘍細胞Ａ１〜Ｄ１から、核、ミトコンドリア、核内タンパク質、サイトゾルを分画した各種試料を作製し、大型放射光施設(Spring−８)の放射光を各試料に照射し、蛍光X線の測定を行った。ここで、核、ミトコンドリアの分画には、ピアス社製のミトコンドリア抽出キットを用い、核タンパク質の抽出にはバイオラッド社製の核タンパク抽出キット(ReadyPrep Cytoplasmic / Nuclear)を用いた。

また分析には、ビームラインBL37XU （硬Ｘ線領域アンジュレータービームライン、励起Ｘ線３０keV、スリット：たて０．２ｍｍ×よこ０．５ｍｍ）を用い、試料から発する特性Ｘ線を、Ｓi (Li)半導体検出器を備えた蛍光Ｘ線分析装置で測定した。

上記測定の結果、銀イオンと波長３６５ｎｍの光照射の双方を適用した細胞と、銀イオンのみを適用した細胞、光のみを適用した細胞、何れをも適用しない細胞との比較において、銀イオンと波長３６５ｎｍの光照射の双方を適用した細胞は、他の細胞に比較し、細胞核やミトコンドリアといったオルガネラへの銀の取り込み量が多いことが認められた。また、銀は細胞核により多く取り込まれることが認められた。

他方、サイトゾル中の銀量は少なく、サイトゾルについては光照射による取り込み量の増加は認められなかった。このため、細胞核への銀イオンの取り込みについて更に詳細な分析を行うべく、細胞核から、核内タンパク質を抽出し、ＤＮＡ等の他の成分と分離して、核内タンパク質中の銀の存在を調べた。その結果、核内タンパク質の銀量はむしろ減少する傾向にあることが認められた。

この結果と、光照射を行わない場合に比較し、光照射を行った細胞においては、核内への銀の取り込み量が増加する事実とを考え合わせると、細胞内に取り込まれた銀は、細胞核内の核酸成分と結合するものと考えられる。

以上から、生細胞に銀イオンと特定の光の双方を適用する本発明によると、生細胞内に顕著に銀を取り込ませることができることが実証できた。また、このような作用効果は、生細胞の生育ないし増殖を障害することのない弱い光（特定の光）で足りることが実証できた。

（第２実験）
上記喉頭癌由来の上皮細胞（悪性腫瘍細胞）に代えて、小腸腸管粘膜細胞（正常細胞）を用い、これ以外の事項については、上記第１実験と同様にして、試験シャーレＡ２〜Ｄ２を作製し、特定の光の影響を調べた。その結果を表２０３に示す。

上記表２０３の結果より明らかなように、悪性腫瘍細胞でない小腸腸管粘膜細胞（正常細胞）においても、銀イオンと特定の光照射の併用により大幅に死細胞率が高まることが認められた。ただし、表２０１と表２０３の比較から明らかになるように、特定の光照射による死細胞率の増加効果（すなわち細胞増殖抑制効果）は、悪性腫瘍細胞の場合と正常細胞の場合とでは顕著な差があり、悪性腫瘍細胞の方が顕著に大きいことが認められた。

このことから本発明方法を、例えば癌患者に適用した場合、その作用効果は癌細胞に強く現れ、正常細胞に弱く現れるので、好都合である。また、本発明方法は、特定の光を用いるが、光は指向性がよいので患部のみに照射できると共に、特定の光は細胞を損傷しない弱い光で足りるので、正常細胞に弱く現れるという上記特性と相まって正常細胞を全く損傷することなく、癌細胞のみを殺滅することが可能となる。

（第２発明群第３実験）
１つのシャーレの片側半分に、喉頭癌由来扁平上皮細胞（悪性腫瘍細胞）を入れ、他方の半分に小腸腸管粘膜細胞（正常細胞）を入れ、同一の条件で培養し、その他の事項については上記第1実験と同様にして、試験シャーレＡ３〜Ｄ３を作製した。これらの試験シャーレＡ３〜Ｄ３について上記第1実験と同様にして黄緑色に染まった生細胞と、赤色に染まった死細胞とを観察した。

その結果、銀イオンと特定の光の双方を適用した試験シャーレＤ３において、試験シャーレの一方半面と他方半面との間に、極めて明瞭な差が認められた。すなわち、喉頭癌由来扁平上皮細胞を培養した半面は顕著に赤色が多く、小腸腸管粘膜細胞を培養した半面は黄緑色が多かった。この結果は、上記第１及び第２実験の結果と符号するものであり、この結果によっても、細胞を損傷しない特定の光の照射により、正常細胞以上に悪性腫瘍の銀イオン取り込み量が増大することが確認された。

（第２発明群第４実験）
銀イオン濃度を１０ｐｐｍ及び２５ｐｐｍとしたこと以外は、上記第１実験と同様にして、試験シャーレＥ（２５ｐｐｍ）、Ｆ（２５ｐｐｍ）、Ｇ（１０ｐｐｍ）、Ｈ（１０ｐｐｍ）を作製した。これらの試験シャーレを用いて第1実施群と同様にして細胞増殖活性を調べた。その結果を、上記表２０１の結果と合わせて表２０４に一覧表示する。

表２０４のＣ１，Ｅ，Ｇの結果比較から、特定の光を照射しない場合、銀イオン濃度がＧ（１０ｐｐｍ）⇒Ｅ（２５ｐｐｍ）⇒Ｃ１（５０ｐｐｍ）の順に高まるに従い、死細胞率が１４.６％、１６.６％、１７．９％と大きくなる傾向が認められるが、その差は極めて小さかった。他方、Ｄ１，Ｆ，Ｈの結果比較から、特定の光を照射した場合においては、１０ｐｐｍ、２５ｐｐｍの双方に比較して、５０ｐｐｍにおいてのみ死細胞率が顕著に増加することが認められた。

この結果は、細胞活性の制御効果には、銀イオンに対する濃度依存性があるものの、細胞死との関係が直線的でないことを意味する。よって、細胞活性制御の目的に合わせ、金属イオン濃度を適切に選定する必要がある。なお、銀イオン濃度と細胞死との関係が直線的でない理由としては、特定の光の照射により細胞内への銀イオンの取り込みが加速されるものの、外界の銀イオン濃度が低すぎると、一定時間内に細胞内に取り込まれる銀イオンの絶対量が少なくなるために、細胞死を招かないのではないかと推察できる。

（第２発明群第５実験）
特定の光として、波長が３６５ｎｍ、４００ｎｍ、５２５ｎｍ、６００ｎｍ、６６０ｎｍの光を用い、光強度を照射強度２ｍＷ／ｃｍ²とする条件で、光の種類と喉頭癌由来扁平上皮細胞の銀イオン取り込み量との関係を、上記第1実験と同様な方法で調べた。その結果を表２０５に示す。なお、波長３６５ｎｍについても前記第1実験とは別に再度の試験を行った。

表２０５から、照射する光の波長により死細胞率が変化し、特に波長６００ｎｍと６６０ｎｍとの間で大きな変動が認められ、死細胞率が９４％から１８％に低下した。
このことから、特定の波長域の光を適用することにより、有効に細胞膜のイオン透過チャネルを開放させることができることが判った。なお、表２０５で読み取れる傾向からして、３６５ｎｍ未満の波長においても細胞活性を抑制する効果が得られる。ただし、３００ｎｍ未満の波長光はそれ自体で正常細胞のＤＮＡを損傷するので、生細胞のイオン透過チャネルを開放させる光としては適当でない。よって、特定の光としては、３００ｎｍ以上、６６０ｎｍが好ましく、より好ましくは、３００ｎｍ以上、６００ｎｍ、または３００ｎｍ以上、５２５ｎｍ、更に好ましくは、３６５ｎｍ以上、５２５ｎｍがよい。

（第２発明群実施例２）
第２発明群実施例２は、第２発明群実施例１で説明した細胞活性制御方法を適用するための細胞活性制御装置に関する。図１２は、本発明にかかる細胞活性制御装置である。図１２を参照しながら第２発明群実施例２にかかる細胞活性制御装置の概要を説明する。

この装置は、第1制御部２２０に接続された金属イオン発生容器２１１、金属プレート２１２、イオン-光搬送管２１４、シリンジ部２１５、第２制御部２２１に接続された光源部２１６、適用対象部（細胞）２１７、蛍光検出部２１８、コンピュータ２１９を備えている。第1制御部２２０は、コンピュータ２１９に格納されたプログラムに従い電圧印加量、印加時間等の必要条件を適正に制御して金属イオン発生容器２１１へ電圧を印加する装置であり、第２制御部２２１は、コンピュータ２１９に格納されたプログラムに従い、光源部２１６が適正な条件（光照射強度や照射時間等）で特定の光を出射するように制御する装置である。

金属イオン発生容器２１１の内部には、金属プレート２１２が配置され、金属プレート２１２に直流の印加電圧２１３が加えられる。また、金属イオン発生容器２１１には、溶液を注入することのできる溶液注入口（不図示）が設けられており、必要に応じて溶液が注入できるようになっている。

金属イオン発生容器２１１の少なくとも一方の金属プレーを、銀プレートとし、溶液注入口から下記するリン酸緩衝液（−）を注入し、しかる後に金属プレート２１２に電圧を印加する。これにより、リン酸緩衝液中に銀イオンが溶出してなる金属イオン（銀イオン）含有溶液が作成される。

イオン-光搬送管２１４は、空洞部とこの空洞部を取り巻く光ファイバー部とからなり、軸心側の空洞部がイオン溶液を通す流路として機能し、光ファイバー部が光伝送路として機能するものである。シリンジ部２１５は、金属イオン溶液を上記空洞部に定量的に送液するものである。シリンジ部２１５は、金属イオン発生容器２１１とイオン-光搬送管２１４と間に配置されており、図３の装置例ではシリンジ部２１５の外側に光を伝達することのできる光ファイバー部材が配されている。

光源部２１６は、３００〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有し、且つ照射強度が５００〜５００、０００μＷ／ｃｍ²である光（特定の光）を発生させることができる光源を備えており、光源部２１６の先端がシリンジ部２１５の外側の光ファイバー部材に接続されている。よって、光源部で発生させた特定の光は、シリンジ部２１５のファイバー部材およびイオン-光搬送管２１４のファイバー部を介して適用対象部（細胞）２１７にまで導かれる。なお、シリンジ部２１５は必須ではなく、光源部２１６は、シリンジ部２１５を介することなく、イオン-光搬送管２１４の光ファイバ部に直結されていてもよい。

光源としては、例えば日亜化学工業株式会社製の紫外発光チップタイプＬＥＤＮＣＳＵ０３３Ａ（Ｔ）を用いることができ、このＬＥＤを１個以上１ｍｍ厚のアルミ基板に固定し、冷却のためファンとヒートシンクを兼ね備えた構成とすることができる。さらに光出力を可変できる構成とするのもよい。

適用対象部２１７は、細胞活性制御方法が適用される対象となる細胞が存在する領域である。図１２の例ではシャーレに入れた細胞群が適用対象部２１７となる。実際の適用においては、例えば腫瘍ができた患者の患部となる。
蛍光検出部２１８は、細胞活性制御方法が適用された適用対象部における細胞の状態を光学的に判読するための装置であり、蛍光を照射しその反射光を検出する光センサーを有する。蛍光検出部２１８の光センサーが検出した情報はコンピュータ２１９に出力され、コンピュータ２１９が予め設定された画像処理プログラムに基づいて、この情報を処理し、適応対象部に存在する細胞の増殖活性レベルを判定し、例えばコンピュータ２１９のディスプレイ上に表示する。上記蛍光センサーとしては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）が使用できる。

なお、金属イオン発生容器２１１の注入口に、溶液を定量的に又は連続的に注入する溶液注入装置を接続することもでき、この場合には金属イオン溶液を定量的に又は連続的に送液するシリンジ部２１５がなくともよい。

以上で説明した細胞活性制御装置では、イオン-光搬送管２１４の光ファイバー部が、光源部の出力した光を動物細胞にまで導き動物細胞に当該光を照射する照射部となる。また、イオン-光搬送管２１４の空洞部の先端部分が細胞に金属イオンを接触させる接触部となる。つまり、上記装置では、イオン-光搬送管２１４が接触部と照射部とを兼ねている。

第２発明群産業上の利用可能性
第２発明群にかかる細胞活性制御方法および装置は、例えば癌患者に適用することができ、本発明の適用により、抗腫瘍作用を発現するイオン種を悪性腫瘍細胞にのみ効率よく取り込ませることができる。これにより、選択的に悪性腫瘍細胞のみの殺滅を図ることができる。よって、その産業上の利用可能性は大きい。


〔第３発明群〕

第３発明群の背景技術
家庭用冷蔵庫などには、通常、自動製氷装置が取り付けられている。冷蔵庫に備えられた自動製氷装置は、一般に、冷蔵室内に配置された給水用タンクと、冷凍室の一画に設けられた製氷皿と、貯蔵タンクに蓄えられた水を製氷皿にまで導水する導水管と、製氷された氷を蓄えておく貯氷容器とで構成されている。上記導水管は、冷蔵室内に配置された給水用タンク内の水を冷凍室側に導水する役割を担っているが、冷蔵室と冷凍室とは、断熱部材により仕切られているので、上記導水管は、断熱部材を貫通して配管されている。

この構造の自動製氷装置では、給水用タンク及び導水管の一部は冷蔵室内に配置されているが、冷蔵庫内は通常１〜６℃程度であり、微生物の生育が可能である。このため、永年の使用によりこれらの内部にカビや雑菌が繁殖する。

そこで、これらの部材を取り外し可能にし、洗浄し易くする技術が提案されている。自動製氷装置に関する技術としては、例えば特許文献3-1〜3-3に記載の技術がある。
〔特許文献3-1〕特開平5-306858
〔特許文献3-2〕特開2002-295935
〔特許文献3-3〕特開2007-333325

第３発明群の開示
第３発明群が解決しようとする課題
自動製氷装置を備える冷蔵庫において、給水用タンクは時々取り外して水を補給する必要がある。よって、水補給のついでに洗浄すればよいので、洗浄が実行され易い。しかし、冷蔵庫に取り付けられた導水管は、これを取り外して洗浄し、再び設置し直すといったことは一般ユーザにとって負担が大きい。また、導水管内は外部から視認しくにいので、ついつい清掃を怠り、不衛生になるといった問題がある。

ところで、銀や銅などの金属イオンがカビ等の微生物に対して抗菌力を有することが従前より知られている。しかし、抗菌力を有する金属イオンは、生体活性を有する物質であるので、人体や自然環境に対しても影響を及ぼす。よって、これらの金属イオンを抗菌用途で利用する場合には、可能な限り使用量を少なくする必要がある。

本発明者らは、カビ等の微生物や動植物細胞の生育を制御する方法について鋭意研究を行ったところ、抗菌力を有するイオン（特に金属イオン）は、特定の光が存在すると、その作用効果が顕著に増強されるという知見を得た。
第３発明群の発明は上記知見に基づいて完成された発明である。第３発明群の発明は、自動製氷装置を備えた冷蔵庫の製氷装置内を常に清潔に保つことのできる自動抗菌処理機能を有する製氷装置を提供することを目的とする。

第３発明群の課題を解決するための手段
上記課題を解決するための第３発明群の発明は、次のように構成されている。
自動製氷装置を備えた冷蔵庫において、前記自動製氷装置は、製氷部と、給水用タンクと、前記給水用タンクに蓄えられた水を前記製氷部にまで導く導水管と、前記給水用タンク内、および/または、前記導水管にイオンを供給するイオン供給部と、を備え、特定の光を前記給水用タンク内、および/または、前記導水管に照射する光源部が設けられている、ことを特徴とする。

また、自動製氷装置を備えた冷蔵庫において、前記自動製氷装置は、製氷部と、水を前記製氷部にまで導く導水管と、前記導水管にイオンを供給するイオン供給部と、を備え、特定の光を、前記導水管に照射する光源部が設けられている、ことを特徴とする。

また、自動製氷装置を備えた冷蔵庫において、前記自動製氷装置は、製氷部と、水を前記製氷部にまで導く導水管と、前記導水管に特定の光を照射する光源部と、を備え、前記導水管は、銀イオンを溶出する銀イオン溶出材を含んでなるものである、ことを特徴とする。

また、冷蔵室と、前記冷蔵室と隔離された冷凍室とを有し、更に自動製氷装置を備えた冷蔵庫において、前記自動製氷装置は、前記冷蔵室内に配置された給水用タンクと、前記冷凍室の一画に設けられた製氷皿と、前記給水用タンクに蓄えられた水を前記製氷皿にまで導く導水管と、前記給水用タンク内、及び／又は前記導水管内にイオンを供給するイオン供給部と、を備え、前記導水管が光透過性であり、前記導水管の近傍に、特定の光を導水管に照射する光源部が設けられている、ことを特徴とする。

この構成の自動製氷装置を備えた冷蔵庫においては、更に、前記自動製氷装置の給水用タンクが光透過性であり、前記給水用タンクの近傍に、特定の光を導水管に照射する光源部が設けられている、構成とすることできる。
また、前記特定の光が、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光である、構成とすることができる。
また、前記特定の光の照射強度が、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である、構成とすることができる。

これら構成の自動製氷装置は、イオン供給部により、導水管内、または導水管内と給水用タンク内にイオンが供給され、かつ光源部により、導水管等に上記した特定の光が照射される。これにより、低濃度のイオンで、導水管内、または導水管内と給水用タンク内に微生物等が繁殖するのを予防することができ、また繁殖した微生物等を殺滅することができる。

すなわち、上記構成の自動製氷装置では、導水管内等が自動的に抗菌処理される。よって、導水管や給水用タンクを取り外して洗浄しなくとも、製氷装置の水廻りが常に清浄に保たれることになるが、このような作用効果を極めて低濃度のイオンでもって実現することができる。上記構成であると、このような作用効果が得られるのは、上記構成では特定の光とイオンを組み合わせる抗菌方法を採用しているからである。この抗菌方法の原理は、特定の光を微生物等に照射することにより、微生物等（動植物を含む）の組織が本来的に備える異物質を遮断する機能を開放（イオン透過チャネルを開放）させ、イオンを体内に効率よく取り込ませる点にある。微生物体内に、より多くのイオンが取り込まれると、そのイオンが代謝障害等の作用を十分に発現するので、微生物等の生育が阻害され、死滅させられることになる。

上記構成において、前記イオン供給部が銀イオンを供給する銀イオン供給部である、構成とすることができる。
銀イオンはイオンの中で特に抗菌作用が強いので、上記効果が顕著に発揮される。

また、前記銀イオン供給部が、銀イオン濃度が１００ｐｐｂ以上、１１００ｐｐｂ以下の銀イオン水溶液を供給する銀イオン供給部である、構成とすることができる。

１００ｐｐｂ以上、１１００ｐｐｂ以下の銀イオン水溶液を用いると、短時間の光照射で抗菌効果が得られる。また、この濃度であると、水洗浄により、導水管内等に存在する銀イオンを人体に影響を与えない濃度にすることが容易である。

また、前記銀イオン供給部が、銀イオン濃度が１００ｐｐｂ未満の銀イオン水溶液を供給する銀イオン供給部である、構成とすることができる。

銀イオン濃度が１００ｐｐｂ未満の極低濃度の銀イオンを含む水溶液は飲料用としても使用可能であるので、この構成であると抗菌処理後に導水管等を全く水洗いをしなかった場合における安全性が高い。

また、前記銀イオン供給部が、銀イオン濃度が１００ｐｐｂ未満の銀イオン水溶液を前記導水管に直接供給する構造である、構成とすることができる。
導水管は洗浄が容易でないため不衛生になり易いので、特に導水管の抗菌が求められている。また、導水管容量は給水用タンクに比べ格段に小さいので、この構成であると、銀イオンの絶対量を少なくできるので、安全性を確保し易い。

また、前記特定の光の照射時間が、３０分以上である、構成とすることができる。
６０ｐｐｂ程度の極低濃度の銀イオンであっても、光照射時間が３０分以上であれば、抗菌効果が得られる。

また、上記構成において、前記銀イオン供給部が、銀イオンの充填されたカートリッジを有してなる、構成とすることができる。
銀イオンが充填されたカートリッジであると、抗菌操時に取り付ければよく、またカートリッジに充填する銀イオン量を規定しておけば、導水管内等に供給する銀イオン量を簡単に制御することができる。

また、前記カートリッジが、銀イオン濃度が１００ｐｐｂ未満の銀イオン水溶液を有するものであるとし、かつ前記特定の光の照射時間が３０分以上である、構成とすることができる。
この構成であると、食用氷の安全性を確保しつつ、十分な抗菌効果を得ることができる。

なお、第３発明群においても、「抗菌」の用語は、微生物や珪藻類などの死滅させずその増殖を阻止する場合に限られず、“滅菌（全ての微生物を殺滅）”、“殺菌（微生物を一部でも殺すこと）”、“消毒”、“除菌”、“制菌（微生物の増殖阻止）”、“防かび”、“防腐”などの全ての概念を含む用語として使用されている。

第３発明群の図面の簡単な説明
図１３は、第３発明群実施例１にかかる自動製氷装置を説明する概念図である。
図１４は、導水管への光照射方法を説明する拡大概念図である。
図１５は、第３発明群実施例２にかかる自動製氷装置を説明する概念図である。
図１６は、導光層で被覆された導水管を説明する図である。
図１７は、第３発明群実施例３にかかる自動製氷装置を説明する概念図である。
図１８は、抗菌効果確認実験１の結果を示すグラフである。
図１９は、抗菌効果確認実験２の結果を示すグラフである。

〔符号の説明〕
３０１ 給水用タンク、 ３０２ 導水管、 ３０３ 製氷皿、 ３０４ 貯氷容器、
３０５ 断熱部材、 ３０６ 銀イオン供給部、 ３０７ 電磁弁、 ３０８ 光源Ａ、 ３０９ 反射板、 ３１０ 反射板、 ３１１ 反射板、 ３１２ 光源Ｂ、 ３１３ 反射板、 ３１４ 送液ポンプ、 ３１５ 電磁弁、 ３１６ 電磁弁付き三方分岐路、 ３１７ 電磁弁付き三方分岐路、 ３１８ 排水路、 ３１９ 導光層被覆導水管、 ３２０ 導光層、

第３発明群の発明を実施するための最良の形態
以下、実施例に基づいて、第３発明群を実施するための形態を説明する。なお、以下に記載される実施例は例示であって制限的なものではない。

〔第３発明群実施例１〕
第３発明群実施例１の自動製氷装置を備えた冷蔵庫は、１℃〜６℃程度に制御された冷蔵室（図１冷蔵室⇒）と、０℃未満の温度（一般には−１８℃以下）に制御された冷凍室（図１冷凍室⇒）とを少なくとも備える冷蔵庫であり、この冷蔵庫には更に自動製氷装置が組み込まれている。この冷蔵庫の自動製氷装置以外の要素は、公知の技術に基づいて構成すればよく、特に制限はない。よって、ここでは、図１３を参照しながら、この冷蔵庫の主要部である自動製氷装置について説明する。

図１３は自動製氷装置の全体を説明するための概念斜視図である。この自動製氷装置は、取り外し可能な給水用タンク３０１、導水管３０２、製氷皿３０３、貯氷容器３０４、断熱部材３０５、銀イオン供給部３０６、銀イオン供給部３０６から導水管３０２に注入する銀イオンの流れを開閉する電磁弁３０７、光源Ａ３０８、送液ポンプ３１４、電磁弁３１５、を有する。

給水用タンク３０１、導水管３０２の一部は冷蔵室に配置され、導水管３０２の他の部分、製氷皿３０３、貯氷容器は冷凍室の一画に配置されており、冷蔵室と冷凍室は断熱部材３０５で仕切られている。

また、図示しないが、製氷皿３０３は回転モータにより回転できるようになっており、製氷皿の底面にはヒートプレートが配置されている。

また、給水用タンク３０１と送液ポンプ３１４との間には、給水用タンク３０１から導水管３０２に入る水の流れを開閉する電磁弁３１５が設けられており、送液ポンプ３１４は一定時間ごとに一定量の水を送液するように制御されている。

製氷皿３０３の回転、ヒートプレートのON,OFF、各電磁弁のON,OFF、送液ポンプの駆動などの動作は、全てマイコン制御（不図示）され、更に貯氷容器には例えば高さセンサが設けられており、貯氷量が一定の高さになったときに、高さセンサが上記マイコンに送液ポンプの駆動を制限する信号を発する。

上記銀イオン供給部３０６は、テフロン（登録商標）製のタンクで構成され、６０ｐｐｂ濃度の銀イオン水溶液が収容されている。
導水管３０２は、透明樹脂や透明ガラスなどの光透過性材料で構成されている。
光源Ａは、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光であって、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²の照射強度が得られる光源である。この実施例では５２５ｎｍにピーク波長を有するＬＥＤを使用し、照射強度が５０，０００μＷ／ｃｍ（５０ｍＷ／ｃｍ²）となるように設定されている。

なお、図１３では、光源を１つとして描いているが、光源Ａは一つに限られないので、必要に応じて複数配置する。また、光源Ａを蛍光ランプとしてもよい。

この構造の自動製氷装置において、光源Ａのピーク波長や光照射強度及び照射時間は、導水管の光透過特性、銀イオン濃度、必要とする抗菌力などを勘案して適正に選定するのがよい。導水管壁を透過しにくいピーク波長光源を選択した場合、導水管内部に十分に光が届かないため、光照射による抗菌力増強効果が得られないからであり、また、銀イオン濃度を低くし、光照射強度を小さくし且つ照射時間を短くすると、抗菌効果が不十分になるからである。よって、照射時間は通常、３０分以上とし、実施例１では６０分に設定してある。

反射板３０９・３１０、３１１は、導水管３０２全体に十分に光が当るようにするための部材である。反射板は、光を反射することのできる材質、例えばアルミニウムからなる鏡面板などで構成される。

図１４に反射板の拡大概念図を示すが、反射板は必須ではない。光源のみで導水管３０２全体に十分に光を当てることができる場合には反射板を設けなくともよい。なお、第３発明群では、光源や反射板などを含む、導水管に光照射するための全ての要素を光源部と称している。

製氷装置の製氷動作について説明する。
水を入れた給水用タンク３０１を冷蔵室内に設置すると、給水用タンク３０１の取りつけ部に設けられたセンサ（どのようなセンサでもよい）により、給水用タンクの設置が感知される。これにより電磁弁３１５が開き、送液ポンプ３１４が駆動して給水用タンク３０１内の一定量の水が製氷皿３０３にまで送液される。この際、電磁弁３０７は閉じられている。

製氷皿３０３に溜められた水は、十分に凍結するまでの時間（予め設定された一定時間の間）冷却される。この後、製氷皿３０３は、図示しない回転モータで半回転され、底面が上になった状態でヒートプレートがＯＮされ、底面が加熱される。これにより製氷皿３０３内の氷は、製氷皿との接触面が融けて、貯氷容器３０４内に落下し貯氷される。

この後、製氷皿３０３は再び回転モータにより半回転されて元の状態に戻り、これと同期して再び送液が開始される。
これらの一連の動作は、図示しないマイコンにより統合的に制御されている。
なお、上記では製氷皿の底面にヒートプレートを配置し、製氷皿内の水が凍った段階で製氷皿を１８０度回転させる方式を採用したが、製氷された氷の貯蔵や取り出し手段については、特に限定はないので公知の方法を用いればよい。

次に導水管３０２の除菌動作（清浄化動作ともいう）について説明する。
先ず電磁弁３１５が閉じられ、電磁弁３０７が開放される。この状態で、冷蔵室内に配置された銀イオン供給部３０６に貯蔵されている６０ｐｐｂ濃度の銀イオン水溶液の一定量が、送液ポンプ３１４により導水管３０２内に注液される。上記一定量としては、導水管３０２内に銀イオン水溶液が満たされる液量とする。

この動作は、予め設定された時間間隔により（例えば１週間に１回）、またはユーザの任意の操作指令に基づいて行われ、導水管３０２に一定量の銀イオンが流入された状態で電磁弁３０７が閉じられる。

他方、導水管３０２内に銀イオン水溶液を注液する動作の開始前（３０分〜１０分程度前）から継続して、または導水管３０２内に銀イオン水溶液が満たされた後に、光源Ａが点灯して導水管３０２の内壁に光が照射される。光照射時間は６０分に設定されている。

上記銀イオン水溶液の注液動作や、光照射のタイミングや光源Ａの点灯時間（光照射時間）は全てマイコンで制御されている。
導水管３０２内への銀イオン水溶液の注入と光照射による抗菌動作が終了した後、必要な場合には銀イオン除去動作を実施する。

銀イオン除去動作とは、導水管等に存在する銀イオンを洗い流す動作であるが、実施例１の自動製氷装置では、バイパス路が設けてないので、導水管３０２を流れた水（洗浄水）は製氷皿３０３に溜まる。よって、この実施例における銀イオン除去動作は、給水水用タンク内の水を製氷皿３０３に流し、製氷皿内の水又は氷を棄てることになる。ただし、この実施例では６０ｐｐｂ濃度の極低濃度の銀イオン水溶液を用いるので、銀イオン洗浄工程を行わなくとも特段の不都合がない。

〔第３発明群実施例２〕
図１５に実施例２にかかる製氷装置の概念斜視図を示す。第３発明群実施例２は、導水管３０２の途中であって給水用タンク３０１と送液ポンプ３１４との間に各々の流路を開閉することができる電磁弁つき３方分岐路３１６を設け、その一つの流路に銀イオン供給部３０６を接続した点、また導水管３０２の途中であって冷蔵室側の終端付近にも同様な電磁弁つき３方分岐路３１７を設け、この分岐路の一つを銀イオンを洗い流す排水路３１８に接続した点、反射板に代え、導光材（光ファイバー）からなる導光層で導水管３０２を被覆した導光層被覆導水管３１９を採用した点、及び銀イオン供給部３０６に１１００ｐｐｂ濃度の銀イオン水溶液を貯蔵した点に特徴を有する。
これ以外の事項については上記実施例１と同様である。

図１６に、導光層被覆導水管３１９の説明図を示す。図１６（ａ）は導光層被覆導水管３１９であり、図１６（ｂ）は（ａ）のＸ-Ｙ断面図である。図１６（ｂ）の符号３０２が導水管、符号３２０が導水管を覆う光導層である。図示しないが光導層３２０には光ファイバーを介して外部より光が注入されている。この導光層被覆導水管３１９を用いると、導水管３０２に簡便に光照射することができる。

この構造の第３発明群実施例２にかかる自動製氷装置は、次のように動作する。
通常運転時には、給水用タンク３０１から製氷皿３０３に水が供給されるように電磁弁や送液ポンプが動作して、製氷が行われる。他方、予め設定されたタイミング、例えば１ヶ月に１回程度の間隔で、抗菌処理動作が行われる。

抗菌処理動作は、３方分岐路３１６の弁を動作させ、給水用タンク３０１からの通水を遮断し、３方分岐路３１７の弁を動作させ製氷皿３０３への水の流れを遮断すると共に、３方分岐路３１７から排水路３１８に水が流れるようにする。

次いで、銀イオン供給部３０６内の銀イオン水溶液が導光層被覆導水管３１９内に流れるように、３方分岐路３１６を動作させ、送液ポンプ３１４により、銀イオン水溶液を導光層被覆導水管３１９内に送液する。

他方、銀イオン水溶液の送液と同期させて、導光層被覆導水管３１９の導光層にピーク波長５２５ｎｍで且つ５０ｍＷ/ｃｍ²の照射強度光が得られる光を３０分間導入する。これにより、導水管内壁に光が照射される、内壁に付着又は繁殖した微生物が抗菌される。

ここで、銀イオン水溶液は排水路３１８に流し放しにしてもよいが、導水管３０２内が銀イオン水溶液で置換された段階で送液ポンプ３１４を停止し、３方分岐路３１６・３１７の流路を全て閉じ、この状態で３０分間の光照射を行ってもよい。このようにすると、銀イオン水溶液の使用量を少なくすることができる。
上記抗菌処理動作に続いて、３方分岐路３１６・３１７の流路を切り替えて、給水用タンク３０１−導水管３０２−排水路３１８の流れを形成し、給水用タンク３０１の水を一定時間（例えば５分間）流す。この銀イオン除去動作により、導水管３０２内の銀イオンが排水路に押し出され、導水管内の銀イオンが除去される。
なお、排水路３１８は、洗浄液を冷蔵庫外に取り出すことができる構造とするのが好ましい。

抗菌処理動作及び銀イオン除去動作が終了した後、通常の製氷が行われるように各電磁弁を動作させる。

ここで、上記では、銀イオン供給部３０６に１１００ｐｐｂ濃度の銀イオン水溶液を収容したが、銀イオン供給部３０６に、より高濃度の銀イオン水溶液を貯蔵しておき、給水用タンク３０１から供給される水と混合させることにより、導水管３０２内の銀イオン濃度が１１００ｐｐｂ前後になるようにしてもよい。

〔第３発明群実施例３〕
図１７に実施例３にかかる製氷装置の概念斜視図を示す。第３発明群実施例３では、給水用タンク３０１に対しても光照射ができるようにし、銀イオン供給部（電磁弁３０７を含む）を給水用タンク３０１に接続した。また銀イオン供給部には６０ｐｐｂの濃度の銀イオン水溶液を貯蔵した。これ以外の事項について、上記実施例２と同様にした。

この実施例にかかる製氷装置では、給水用タンク内の水に銀イオンが含まれ、且つ給水用タンクにも光照射がされているので、給水用タンクの抗菌が測れる。

この構造の自動製氷装置においては、上記６０ｐｐｂの濃度の銀イオン水溶液に代えて、例えば２０００ｐｐｂの高濃度の銀イオン水溶液を銀イオン供給部に貯蔵しておき、給水用タンク内の銀イオン濃度が６０ｐｐｂ（又はそれ以下）となるように銀イオン水溶液の供給を調節する構成とするがよい。このようにすると銀イオン供給部を小さくできるメリットがある。

〔共通事項〕
上記実施例１〜３の銀イオン供給部として、銀イオンが充填されたカートリッジを採用することができる。例えば所定濃度の銀イオン水溶液が所定量収容された使い捨てタイプのカートリッジを用いると、導水管内等に供給する銀イオン量を簡便に制御することができる。

また、銀イオン供給部３０６に銀イオン水溶液を収容するのではなく、銀イオン供給部３０６（または給水用タンク）内に、銀プレートを２枚収容し直流電流を印加して銀イオンを生成する方法を採用することができる。

また、銀イオン供給部３０６内に銀イオン含有ゼオライトなど収容しておき、使用時に水で抽出する方法を採用することもできる。
また、銀イオン供給部を新たに設けるのではなく、給水タンク内や、導水管内に銀イオン含有ゼオライトや銀イオン溶出ガラスなどの銀イオン溶出材を配置して、ゼオライトが水に接触した際に銀イオンが溶出するような仕組みにしてもよい。

また、給水タンク、及び/又は導水管、及び/又は製氷皿、及び/又は製氷区画を構成する材料に、銀イオン溶出材を練りこむなどして配合することもできる。このような銀イオン溶出材では、銀イオン溶出後の銀イオン濃度をあまり高くすることができないため、安全性が高い。また、同時に、高い濃度にすることができないことは、高い効果を得ることができないことを意味する。しかし、本発明のように、光を照射することで、その効果を高めることができ、低い銀イオン濃度であっても、高い効果を得ることができる。

なお、給水用タンク３０１内に銀プレートを配置する構造の場合は、給水用タンク３０１内に設けられた、銀プレートや印加手段が銀イオン供給部３０６に相当することになる。

［抗菌効果確認実験１］
上記第３発明群実施例１に記載した抗菌工程において導水管内等が抗菌されることを、下記実験により確認した。実験方法は次のようにした。

( i ) 抗菌対象となる微生物として、初期菌数が５×１０^７個/ｍＬ程度のCandida albicans NBRC-1060標準株（真核生物）を用意した。この菌体をリン酸バッファー（濃度５０ｍＭ）に分散させ、胞子懸濁液（菌溶液）を調製した。胞子懸濁液調製用の容器としては、ガラス容器を用いた。

( ii ) ５００ｍＬの水に上記胞子懸濁液１ｍＬを分散し、菌数１×１０^５個/ｍＬの微生物汚染水を調製した。これを給水用タンク３０１に入れた。
製氷装置を給水用タンク３０１〜導水管３０２〜製氷皿３０３の流れに設定し、送付ポンプ３１４を駆動させて導水管３０２内に上記微生物汚染水を流し、１５分後、３０分後、６０分後に製氷皿３０３内の微生物汚染水を採取した（試験液；汚染水）。

( iii ) また上記iiと同様な汚染水を用い、この汚染水を導水管３０２に満たした状態でピーク波長５２５ｎｍの光を５０ｍＷ/ｃｍ²の照射強度で、１５分間、３０分間、６０分間照射した場合における試験液をそれぞれ製氷皿３０３から採取した（試験液；汚染水＋光）。

( iv ) また、４５０ｍＬの水に上記胞子懸濁液１ｍＬと銀イオン濃度６００ｐｐｂの銀イオン水溶液５０ｍＬを添加し、銀イオン濃度６０ｐｐｂの微生物汚染水（菌数１×１０^５個/ｍＬ）を作製し、上記iiと同様にして、製氷皿３０３で当該汚染水を採取した（試験液；汚染水＋銀イオン）。

( v )また、上記iiiと同様な銀イオン入り汚染水を用い、今度はピーク波長５２５ｎｍの光を５０ｍＷ/ｃｍ²の照射強度で、１５分間、３０分間、６０分間照射した抗菌処理済みの汚染水をそれぞれ製氷皿３０３から採取した（試験液；汚染水＋銀イオン＋光）。

［抗菌効果確認実験２］
抗菌対象となる微生物として、Candida albicans NBRC-1060に代えて、Escherichia
coli (NBRC-3972、大腸菌)を用いたこと以外は、上記実験１と同様にして、大腸菌を用いた試験液を採取した。

以上で採取した各試験液１００μＬをポテト寒天培地に塗抹し、２５℃で４日間培養した後、培地上のコロニー数をカウントする方法により、抗菌効果を調べた。

［結果］
実験１における結果を図１８に示し、実験２における結果を図１９に示す。
図１８から、Candida albicansを含む汚染水のみ（図中▲）と、汚染水に光照射した場合（図中△）における比較から光照射のみでは殺菌効果が認められなかった。
他方、銀イオンを含むが光照射しない場合（図中●）と、銀イオンを含み且つ光照射する抗菌方法（図中○）との比較から、光照射によりCandida albicansの残存数が１桁以上低くなる顕著な殺菌力増強効果が認められた。

また、図１９から明らかなように、大腸菌についても同様な結果が得られた。
また、図１８，１９から、光照射時間が長くなるほど、銀イオンを含むが光照射しない場合（図中●）における抗菌効果との差が拡大する傾向が認められた。

これらの結果から、次のことが結論できる。
上記実験で用いた紫外光（５２５ｎｍ）の照射強度（５０ｍＷ/ｃｍ²）は、菌類を抗菌することのできる強度よりも十分に低い。よって、銀イオンを含み且つ光照射する抗菌方法（図中○）と、銀イオンを含むが光照射しない場合（図中●）との抗菌力の差は、紫外光自体の殺菌効果に起因するものではなく、紫外光照射によって菌体内への銀イオンの取り込みが促進された結果と考えられる。すなわち、ピーク波長５２５ｎｍ、照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２の光の照射により、Candida albicansや大腸菌の菌体内に銀イオンが多く取り込まれた結果、銀イオンの抗菌作用が増加したものと考えられる。

なお、上記実施例では抗菌性イオンとして銀イオンを用いたが、本発明の適用は銀イオンに限られない。例えば銅イオン、亜鉛イオンなどを使用することもできる。
また、給水タンクから水を供給する例を示したが、水道から弁などを通じて供給する形態であってもよい。その場合、タンクが無いのでタンク内で微生物が生育することはないが、導水管では微生物が生育する恐れがある。

第３発明群の産業上の利用可能性
冷蔵庫内に設けられた製氷装置の配管内は清掃が容易でないため、永年の使用によってカビやぶどう球菌などの微生物が繁殖することがある一方、その発見は容易でない。第３発明群の発明によると、配管内等の水廻りに繁殖するカビやぶどう球菌などを極微量の銀イオンを用いて自動的に抗菌洗浄することができ、またその発生を事前に予防することができる。よって、その産業上の利用可能性は大である。


〔第４発明群〕

第４発明群の背景技術
高齢化社会の到来とともに、家庭内で、乳幼児と共に寝たきり老人や認知症老人の面倒を見なければならない機会が増えている。乳幼児や寝たきり老人などは、身体が不衛生になり勝ちである一方、病原菌に対する抵抗力が弱いので、健康成人に比べ高度な清潔さが求められる。

特に寝たきり老人などは、病気治療上または生活の質を高めるために、着衣やシーツなど直接肌に触れる衣類の無菌化が望まれる。

他方、健康志向の高まりとともに、ビジネスマンなどが着用する衣服についても、格段に清潔なものが求められるようになっている。

このような社会背景にあって、衣類を清潔に保つツールとしての洗濯機の役割が従前に増して高まっている。

一般に、洗濯の対象となる衣類には、汗や泥が付着しているが、これらばかりでなく、雑菌や微小動植物が付着していることが多い。また、病気を患っている人の衣類やシーツ（寝具）などには、黄色ぶどう球菌、白癬菌などの重大な病原菌が付着している場合がある。

然るに、家庭内における洗濯は、通常、雑多な衣類を一緒にして同一の洗濯機で行われることが多い。このため、洗濯時に洗濯物相互間で微生物汚染が生じることがある。
また、洗濯槽内に存在するの微小な隙間空間に細菌が残留し、この細菌が次の洗濯時までに増殖するなどして、洗濯物を汚染することがある。

このようなことを防止するため、従来、殺菌剤を含む洗剤を使用する方法が採用されている。また、洗濯機内を６０℃以上の高温として洗濯物を加熱除菌する方法が採用されている。また、例えば特許文献4-1〜4-4では、洗濯時の漱ぎ水に抗菌性を有する金属イオンを添加する方法が提案されている。
〔特許文献4-1〕実開平５-７４４８７
〔特許文献4-2〕特開２００１-２７６４８４
〔特許文献4-3〕特開２００４-２１５８１７
〔特許文献4-4〕特開２００４-３２１３１３

第４発明群の開示
第４発明群が解決しようとする課題
しかし、衣類は直接肌に触れるものであるので、強力な殺菌剤は使用しにくい。
また、衣類は洗濯して繰り返して使用されるものであるので、色彩や質感を損傷する加熱殺菌方法は使用しにくい。

他方、上記特許文献4-1〜4-4に記載の技術は、衣類を損傷せずに除菌洗濯が可能である点で優れているが、この技術で使用する金属イオンは、生物活性を有する物質であるので、自然環境に対しても影響を及ぼすおそれがある。このため金属イオン濃度を十分に高めることができにくいという問題がある。

本発明者らは、カビや細菌等の微生物の生育を制御する方法について鋭意研究を行い、抗菌力を有するイオン（特に金属イオン）は、特定の光が存在すると、その作用効果が顕著に増強されるということを見出した。また、回転ドラム式洗濯機の研究において、回転ドラムの裏側にカビや細菌が繁殖しやすいが、回転ドラムの裏側に特定の光を照射した状態でイオンを接触させることにより、回転ドラムの裏側に発生するカビや細菌を予防することができることを知った。

第４発明群はこれらの知見に基づいて完成された発明である。第４発明群の発明の目的は、洗濯時における微生物汚染（洗濯機内コンタミネーション）を防止すると共に、洗濯物に抗菌処理を施すことのできる回転ドラム式洗濯機を提供することにある。

第４発明群の課題を解決するための手段
上記課題を解決するための第４発明群の基本構成は次のとおりである。
水を収容し且つ収容した水を排出することのできる水槽と、前記水槽内に配置され、水槽内で回転駆動される回転ドラムと、前記回転ドラム内及び/又は水槽内にイオン水を供給するイオン供給手段と、を少なくとも備えた回転ドラム式洗濯機において、前記回転ドラムは、その壁面に回転ドラム内と前記水槽内との間を水が行き来できる複数の孔を有し、前記水槽は、その内側面に前記回転ドラムの外側面に特定の光を照射する第1照射部を備えていることを特徴とする。

この構成では、イオン供給手段により、水槽内及び/又は回転ドラム内にイオン水が供給されるので、回転ドラム内に収容された洗濯物に対してイオンによる抗菌処理が施される。

また、回転ドラムには水が行き来できる複数の孔が設けられているので、イオン供給手段により供給されたイオンは回転ドラムと水槽の間の空間にも行き渡り、回転ドラムの外側面をイオン水で濡れた状態にする。

よって、この構成によると、洗濯物にイオン抗菌処理を施すと同時に、回転ドラムの外側面に対してもイオン抗菌処理が施すことができるが、回転ドラムの外側面には、第1照射部により特定の光が照射されており、この特定の光がイオンの抗菌作用を増強する。これにより、カビや雑菌などの温床となる回転ドラムの外側面（裏面）の除菌が図られる。

ここで、イオン水で濡れた状態の回転ドラム外側面に特定の光を照射する構成は、微生物にイオンを接触させつつ、当該微生物に特定の光を照射する抗菌原理の適用となる。この原理によると、微生物のイオン透過チャネルを開放させてイオンを微生物体内に効率よく取り込ませることができる。これにより、イオンの抗菌力を顕著に増強させることができる。なお、上記「回転ドラムの外側面」は、回転ドラムの側面及び底面を含む意味で使用されている。

上記基本構成は更に、前記回転ドラムは、その外側面に前記特定の光を反射する反射領域を備える、構成とすることができる。
この構成では、第1照射部により回転ドラム外側面に照射された光が、回転ドラムの外側面に設けられた反射領域で反射されて水槽の内側面に照射される。それゆえ、この構成であると、回転ドラムの外側面のみならず、水槽の内側面も確実に除菌することができる。

また、前記反射領域が、回転ドラムの回転方向に直交する方向に帯状に形成されている、構成とすることができる。
反射領域が回転ドラムの回転方向に直交する方向に帯状に形成されていると、ドラムが回転するため、少ない反射領域面積で回転ドラムに対向する水槽の内側全面に光を行き渡らせることができる。

また、前記反射領域が、回転ドラムの回転方向に対し螺旋状に形成されている、構成とすることができる。
反射領域が回転ドラムの回転方向に対し螺旋状の反射領域であると、回転ドラムに対向面である水槽の内側全面に効率よく光を行き渡らせることができる。

また、前記反射領域が、回転ドラム外側面に島状に点在して形成され、且つそれぞれの反射領域の形状が凸状である、構成とすることができる。
反射領域が凸状かつ島状であると、反射材料が少なくてすむ。また、ドラムの回転により光が複雑に乱反射して対向面である水槽の内側面の隅々にまで光を行き渡らせる。よって、水槽内全体の抗菌力を増強することができる。

なお、凸状かつ島状に代えて、単なる島状とすることもでき、また凸状かつ島状の反射領域を回転ドラムの回転方向に対し螺旋状に配置するのもよい。

また、上記各構成の回転ドラム式洗濯機において、前記光照射部は、前記水槽の内側側面に設けられた第1照射部と、前記水槽の内側底面に設けられた第２照射部とからなり、前記反射領域は、回転ドラムの側面及び底面の双方に設けられている、構成とすることができる。

この構成であると、回転ドラムの底面を含む回転ドラムの外表面全面と水槽内側全面、すなわち洗濯槽全体の抗菌処理を行うことができる。

上記基本構成において、前記特定の光が、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光である、とすることができる。
また、前記特定の光の照射強度が、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である、とすることができる。
また、前記イオン供給手段が、銀イオン水を供給する銀イオン供給手段である、とすることができる。
また、前記銀イオン供給手段が、３０ｐｐｂ以上、１１００ｐｐｂ以下の濃度の銀イオン水を供給するものである、とすることができる。

ここで本発明にかかる回転ドラム式洗濯機は、特定の光とイオンを組み合わせる抗菌方法を応用しているが、この抗菌方法の原理は、特定の光を微生物等に照射することにより、微生物等（動植物を含む）の組織が本来的に備える異物質を遮断する機能を開放（イオン透過チャネルを開放）させ、異物であるイオンを体内に効率よく取り込ませる点にあるが、微生物のイオン透過チャネルは、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光の照射により有効に開放される、と考えられる。すなわち、この範囲の波長において抗菌力増強効果が大きい。

また、照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²の光であると、十分に抗菌力増強効果が得られる。また、銀イオンは、抗菌力が強いで上記抗菌力増強効果が一層顕著に発揮される。また、前記銀イオン供給手段から供給される銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上、１１００ｐｐｂ以下であると、自然環境に与える負荷が少ないので好ましい。

なお、３００ｎｍ未満の光も抗菌増強効果を奏するが、３００ｎｍ未満の紫外光は洗濯機の部材を劣化させたり、洗濯物を損傷したりする恐れがあるので好ましくない。

上記基本構成において、前記回転ドラム式洗濯機は、洗濯動作を制御する洗濯動作制御手段を備え、前記洗濯動作制御手段が、洗濯物漱ぎ工程時に、前記銀イオン供給手段からの銀イオン水の供給が行われるように、前記銀イオン供給手段を制御する、構成とすることができる。

漱ぎ工程は、洗い工程よりも少量の水で足りるので、漱ぎ工程において銀イオン水を添加する方法であると、少量の銀イオン水でもって十分な効果が得られる。また、漱ぎ工程で銀イオン水を添加する方法であると、その後の乾燥工程により、洗濯物の繊維に銀イオンがコートがなされた状態になる。銀イオンコートされた衣類は、長期にわたって抗菌効果が持続されるので長期間清浄さが保てる。

上記構成において、洗濯動作制御手段は、前記特定の光の照射が３０分以上行われるように光照射部を制御するものとすることができる。
黒かびや黄色ブドウ球菌などに対し特定の光を３０分以上照射しつつ、銀イオンを接触させると、銀イオンによる抗菌効果が顕著に高まる。

上記基本構成において、前記回転ドラム式洗濯機は、前記水槽の開放口を閉じる扉を備え、前記扉には、特定の光を回転ドラム内に照射する第３照射部が設けられている、構成とすることができる。

また、この構成において、前記特定の光が、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光であり、当該特定の光の照射強度が、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である、構成とすることができる。
この構成では、回転ドラム内に特定の光が照射されるので、銀イオンと特定光の作用により、回転ドラム内に収容された洗濯物の除菌が効率よく進む。また、洗濯槽（回転ドラム＋水槽）自体をクリーニングする場合において、回転ドラム内の抗菌を効率よく行うことができる。

第４発明群の第２の基本構成は、次のように構成されている。
水を収容し且つ収容した水を排出することのできる水槽と、前記水槽内に配置され、水槽内で回転駆動される回転ドラムと、前記回転ドラム内及び/又は水槽内に銀イオン水を供給する銀イオン供給手段と、を少なくとも備え、前記回転ドラムは、回転ドラム内と前記水槽内との間を水が行き来できる複数の孔を有し、前記回転ドラムの内側壁面には、洗濯物を転がすためのバッフルが形成され、当該バッフル内に、回転ドラム内に光を照射する光照射部が組み込まれている、ことを特徴とする回転ドラム式洗濯機。

回転ドラム内に設けられたバッフルに光照射部が組み込まれているこの構成によると、光源と洗濯物や回転ドラム内壁との距離が近くなる。よって、光照射の効率がよく、その分抗菌効果が高まる。

この構成において、前記水槽の内側側面に、前記回転ドラムの外側周面に光を照射する第1照射部を備え、前記水槽の内側底面に前記回転ドラムの外側底面に光を照射する第２照射部を備え、前記回転ドラムの外側周面及び外側底面の双方に反射領域が設けられている、構成とすることができる。また、前記光が、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光であり、当該特定の光の照射強度が、５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である、構成とすることができる。

この構成であると、洗濯物の抗菌処理と共に、洗濯槽全体の除菌が行われる。
なお、除菌とは、主としてカビや雑菌などの微生物の数を減らす意味で使用しており、「抗菌」は、除菌を含め、微生物を死滅させずその増殖を阻止する場合や、“滅菌（全ての微生物を殺滅）”、“殺菌（微生物を一部でも殺すこと）”、“消毒”、“除菌”、“制菌（微生物の増殖阻止）”、“防かび”、“防腐”などの全てを含めた最も広義の意味で使用されている。

〔第４発明群発明の効果〕
本発明によると、衣類を損傷することがなくして衣類に除菌処理を施すことができ、かつ洗濯槽内を常に清浄に保つことのでき、しかも自然環境を害することのない自動抗菌処理機能付きの回転ドラム式洗濯機を提供することができる。

第４発明群の図面の簡単な説明
図２０は、第４発明群実施例１にかかる回転ドラム式洗濯機の断面模式図である。
図２１は、第４発明群実施例２にかかる回転ドラム式洗濯機の断面模式図である。
図２２は、第４発明群実施例３にかかる回転ドラム式洗濯機の断面模式図である。
図２３は、第４発明群実施例３にかかる回転ドラムを外側底面方向から見た斜視図である。
図２４は、図２２のＸ-Ｘ矢視断面図であり、円筒状水槽の周壁に配置した光源を示す図である。
図２５は、回転ドラムの外側面に設けた反射領域の形態を示す模式図である。
図２６は、第1照射部および第２照射部の構造を示す模式図である。
図２７は、第４発明群実施例４にかかる回転ドラム式洗濯機のバッフル部分の拡大斜視図である。
図２８は、バッフルに組み込まれた光照射部の断面模式図である。
図２９は、Candida albicans を用いた第４発明群確認試験１における洗濯物に対する除菌効果を示すグラフである。
図３０は、Candida albicans を用いた第４発明群確認試験１の洗濯槽各部位における除菌効果を示すグラフである。
図３１は、Cladosporium cladosporioidesを用いた第４発明群確認試験２における洗濯物に対する除菌効果を示すグラフである。
図３２は、Escherichia coliを用いた第４発明群確認試験３における洗濯物に対する除菌効果を示すグラフである。

〔符号の説明〕
４００ 抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機、 ４０１ 外枠体、 ４０２ 水槽、 ４０３ 回転ドラム、 ４０４ モータ、 ４０５ 洗濯機扉、 ４０６ 給水路、 ４０７ 排水路、 ４０８ 孔、 ４０９ 銀イオン供給ユニット、 ４１０ 光源（第1照射部）、 ４１１ 光源（第２照射部）、 ４１２ バッフル、 ４１５ 回転ドラム外側底面、 ４３０ 第３照射部、 ４３１ 光源、 ４３２ 反射板、 ４４０ 反射領域、 ４４１ 反射領域、 ４５０ 第２照射部、 ４５１ 反射板、 ４５２ 透明カバー、 ４６０ 光照射部が組み込まれたバッフル、 ４６１ 光源、 ４６２ 反射板 、

第４発明群の発明を実施するための最良の形態
以下、実施例に基づいて、第４発明群を実施するための形態を説明する。なお、以下に記載される実施例は例示であって制限的なものではない。

〔第４発明群実施例１〕
図２０を参照しながら第４発明群実施例１にかかる抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機を説明する。図２０は洗濯機内部を説明するための断面模式図である。

この回転ドラム式洗濯機４００は、少なくとも、外枠体４０１、水槽４０２、回転ドラム４０３、回転ドラムを回転するモータ４０４、洗濯機扉４０５、給水管４０６、排水管４０７、銀イオン供給手段を構成する銀イオン供給ユニット４０９、第1照射部としての光源４１０を備えている。

給水管４０６は水を洗濯機内に導入する配管であり、水槽４０２は、給水管４０６を介して洗濯用や漱ぎ用の水道水を受け入れ、排水管４０７を介してこれらの水を洗濯機外に排出する構造になっている。

水槽４０２の前方には、洗濯物を出し入れする開口が設けられ、この開口には、洗濯機扉４０５が取り付けられ、水槽を開閉できるようになっている。

回転ドラム４０３は、水槽４０２内に配置され、底面にモータ４０４が連結され、水槽４０２内で正逆に回転できるようになっている。また、回転ドラム４０３は、その前方に洗濯物を出し入れする開口を有し、回転ドラムの内側（内周面）には、回転時に洗濯物を回転方向に転がすバッフル４１２が設けられている。

また、回転ドラム４０３の側面（周面）には、多数の孔４０８が設けられており、この孔４０８は、洗濯時に回転ドラム内と水槽とを水が行き来し、また漱ぎ時、遠心脱水時、乾燥時に回転ドラム内の水又は加温空気をドラム外に排出するように機能する。

銀イオン供給ユニット４０９は、給水管４０６の途中に設けられており、水（一般には水道水）中に銀イオンを生成し供給する。生成された銀イオンは、給水管４０６を介して回転ドラム内に供給される。

この銀イオン供給ユニット４０９は、２枚の銀プレートとこれに直流電圧を印加する電源からなり、銀イオン供給ユニット４０９で生成される銀イオン水の銀イオン濃度は、銀プレートに印加する直流電圧を可変及び/又は水の供給量を変化させることにより制御され、必要な銀イオン濃度が必要に応じて回転ドラム内に供給されるよう、マイコン制御されている。

回転ドラム内に供給される銀イオン水の銀イオン濃度としては、１ｐｐｂ〜１０ｐｐｍの範囲内とし、好ましくは５ｐｐｂ〜１１００ｐｐｂ、より好ましくは１０ｐｐｂ〜９００ｐｐｂとし、更に好ましくは３０ｐｐｂ〜１００ｐｐｂ、または３０ｐｐｂ〜６０ｐｐｂとする。銀イオン濃度が高いほど抗菌力が強くでき、低いほど人を含む自然環境に優しくなる。なお、２０００ｐｐｂを超える濃度の銀イオン水を供給する場合には、銀イオンを担持したゼオライトやセラミックスなどを銀イオン供給ユニットに配置する。

第1照射部としての光源４１０は、回転ドラムの外周面に特定の光を照射するための光源である。この実施例１では光源４１０は、円筒状の水槽４０２の内側側面に固定されており、回転ドラム外周面に当る光が回転軸方向に不連続とならないように、複数の光源４１０が配置されている。回転ドラム４０３が回転するため、これにより、回転ドラムの全周面に光を照射することができる。

なお、図２０のように、回転ドラムの回転軸を地軸に対して傾斜させた構造の場合には、光源４１０を上側（水槽壁面の高い側）に配置するのが好ましい。光源４１０を水槽の上方に設けると、光源が水中に沈むことが少ないので、水による影響を少なくできる。

光源４１０に照射させる特定光としては、３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有し、かつその照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²である光とする。この特性の光であると、優れた抗菌力増強作用が得られる。

光源４１０を構成する部材としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、ハロゲンランプなどが使用できる。光源４１０は、１個でもよく、複数配置してもよいが、少ない個数で光照射の実をあげるためには、反射板（図２６参照）を用いるのがよい。光源４１０を水槽の内壁面に固定する方法としては、例えばボルトナットで固定する等すればよい。

この実施例では、光源４１０としてピーク波長が５２５ｎｍのＬＥＤが用いられている。５２５ｎｍ前後の光は、水に吸収されにくいとともに、人体に対し安全であり、経済性にも優れるので都合がよいからである。他方、５２５ｎｍより短波長側の光は水に吸収されるため、光照射効率が悪くなると共に、光自体が機器や人体に損傷を与える恐れが高まる。

次に、この構造の回転ドラム式洗濯機を用いた一連の動作を説明する。
この洗濯機を用いた一般的な洗浄動作は、下記
（１）⇒（２）⇒（３）⇒（４）。又は（１）⇒（２）⇒（３）⇒（４’）⇒（４”）。及び必要に応じて実施させる（５）⇒（６）である。
（１）洗濯物に対する本洗濯（洗濯工程）。
（２）洗濯物に銀イオン水を注液して行う漱ぎ洗い（漱ぎ工程）。
（３）洗濯物の脱水（脱水工程）。
（４）回転ドラムから洗濯物を取り出す（取り出し工程）。
又は（４’）加熱空気又は除湿空気を用いた送風乾燥（乾燥工程）
（４”）回転ドラムから洗濯物を取り出す（取り出し工程）。
（５）回転ドラム内に銀イオン水を注液して行う洗濯槽内の洗浄（洗濯槽クリーニング工程）。
（６）回転ドラム内に加熱空気又は除湿空気を送風して行う洗濯槽内の乾燥（槽内乾燥工程）。

上記（４’）⇒（４”）のフローは、洗濯機内で衣類の乾燥をも行ってしまう場合のフローであり、このフローは必ずしも必要でない。
また、（５）⇒（６）のフローは洗濯槽内のみを十分な時間を掛けて洗浄する場合におけるフローである。洗濯の度にこのフローを行わなくともよい。特に必要な場合にのみ（例えば１ヶ月に１度）、より高濃度（例えば６００ｐｐｂ〜１１００ｐｐｂ）の銀イオン水を用い、かつ３０分以上光照射させる洗濯槽クリーニング工程を行うのが好ましい。また、銀イオン水の使用量を回転ドラム外周面が湿る程度の少量とするのがよい。

通常の洗濯時において行う漱ぎ工程又は脱水工程、または、漱ぎ工程及び脱水工程において、洗濯槽内が銀イオン水で濡れるので、この時、光照射部を駆動させ洗濯槽内に光照射させる。これにより洗濯物のみならず、洗濯槽内の除菌ないし抗菌化が図られる。

上記漱ぎ工程で使用する銀イオン水の濃度としては、好ましくは３０ｐｐｂ〜１００ｐｐｂとする。漱ぎ工程を銀イオン水で行うと、衣類が銀イオンコートされるので、脱水乾燥時や着用時においても除菌効果が持続されるという効果が得られる。

〔第４発明群実施例２〕
第４発明群実施例２にかかる回転式洗濯機を図２１に示す。図２１は、洗濯機全体を説明するための断面模式図である。

図２１に示すように、第４発明群実施例２にかかる回転式洗濯機は、回転ドラム４０３内に特定光を照射するための第３照射部４３０が洗濯機扉４０５に配置され、水槽４０２の内側側面に加え内側底面にも、光源４１１が配置されている点において、上記第４発明群実施例１と相違する。これら以外については上記第４発明群実施例１と同様である。

第４発明群実施例２の洗濯機扉４０５は、図２１に示すように、中央部分が回転ドラム側に窪んだ凹形状であり、凹底部分が透明ガラスで形成されている。
また、洗濯機扉４０５の外周部分が当接する外枠体４０１及び水槽４０２の開口部分にはゴムパッキン（不図示）が配置され、洗濯機扉４０５が閉じられたときに水槽４０２が密閉されるようになっている。

第３照射部４３０は、光源４３１とこの光源が発する光を回転ドラム側に反射する反射板４３２からなる。光源４３１は、ピーク波長５２５ｎｍの光を出力できるＬＥＤが用いられており、反射板４２４にはアルミニウムやステンレススチールの鏡面体が用いられている。これらの部材は、洗濯機扉４０５の凹底部分に例えば接着剤で固定されている。

この抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機は、上記第４発明群実施例１の場合と同様、通常は洗濯物を漱ぐ段階（漱ぎ工程）で、銀イオン水を回転ドラム４０３内に供給し、漱ぎ工程とこれに続く脱水工程のあいだ中に、第1照射部と第２照射部から特定光を照射する。

この構造の回転ドラム式洗濯機によると、回転ドラム４０３の内部に直接特定光が照射されるので、洗濯物に対する除菌効果が高いと共に、回転ドラム４０３の内部と外周面の双方の除菌を図ることができる。

〔第４発明群実施例３〕
第４発明群実施例３は、回転ドラ４０２の外周面及び底面の全面に特定光が照射でき、かつ円筒状の水槽４０２の内側全面にも特定光が当る構造とした点に特徴を有する。

図２２〜２４に基づいて、第４発明群実施例３を説明する。図２２はこの実施例にかかる回転ドラム式洗濯機の断面模式図である。図２３は、回転ドラムを外側底面の斜視図であり、図２４は、洗濯槽（回転ドラム＋水槽）のＸ-Ｘ矢視断面図である。

図２２に示すように、この実施例においても洗濯機扉４０５に、回転ドラム４０３内に特定光を照射するための第３照射部４３０が配置されている。
他方、この実施例では、図２４に示すように、円筒状水槽４０２の内周を３分割した位置に、軸方向に沿って複数の光源４０９が配置されている。

更に、図２２及び図２３に示すように、回転ドラム４０３の外周面に帯状の反射領域４４０が設けられ、回転ドラムの外側底面に帯状の反射領域４４１が設けられている。
この構造の回転ドラム式洗濯機では、第３照射部４３０から出射された光が回転ドラム４０３内に照射され、また光源４１０・４１１から射出された光が回転ドラムの外表面全体を照らす。

また、回転ドラムの回転に伴って、光源４１０・４１１から射出された光は、回転ドラム４０３の周面及び外側底面に設けられた反射領域４４０・４４１に反射されて、水槽４０２の内側を照らす。よって、この構造の回転ドラム式洗濯機は、回転ドラムの表裏面および水槽の内側全面に特定光を照射することができる。

そして、この洗濯機においても、上記第４発明群実施例１〜２と同様、銀イオン水が回転ドラム４０３内に供給されると、回転ドラムの回転遠心力により、孔４０５より銀イオン水が飛び出す。これにより水槽内壁及び回転ドラム外面が銀イオン水で濡れ、上記特定光の照射効果が発揮されるので、より低濃度の銀イオンでもって優れた抗菌力が発揮されることになる。

この実施例にかかる洗濯機の動作については、上記第４発明群実施例１の場合と同様である。

ここで、回転ドラム外表面に形成する反射領域について説明する。
回転ドラム外表面に形成する反射領域は、例えばアルミニウム箔、ステンレススチール箔などの反射部材を所定箇所に溶接または耐水性接着剤で張り付けるなどすればよい。

反射領域の態様に特段の限定はないが、光照射部からの光を水槽内面に行き渡らせるように反射できる形態がよい。例えば、図２５（ａ）に示すように、回転ドラムの外側周面に、回転方向に直交する方向に帯状に形成する。底面から開口に至る帯状の反射領域を設けると、回転ドラムが１回転すれば、必然的に回転ドラムの外周面の全面に反射光が照射されるので好ましい。

また、図２５（ｂ）に示すように、反射領域を回転ドラムの回転方向に対し螺旋状に形成する。この態様であると、回転にともなう反射時間を長くすることができる。
また、図２５（ｃ）に示すように、回転ドラム外側周面に反射領域を島状に点在させるのもよい。なお、回転ドラム外表面全体が反射するようにしてもよいことは勿論である。

更にまた、回転ドラム外側の全面に反射領域を島状に点在して形成し、且つそれぞれの反射領域の形状を凸状とする。島状であると、反射材料が少なくてすむとともに、その形状を凸状とすると光が多方面に乱反射するので水槽内面の隅々まで光が行き渡るので好ましい。この際、凸形状島状の反射領域は、回転ドラムの回転方向に向かって螺旋状に配置するのが好ましい。この構造であると、回転ドラムの回転により光が複雑に乱反射され、反射光が水槽内面に均一照射される。これにより、ムラのない抗菌処理を行うことができる。

図２３符合４４１に、回転ドラム外側底面に設ける反射領域の一例を示したが、回転ドラム外側底面に設ける反射領域についても、上記の考えが適用できる。すなわち、回転中心から螺旋状に反射領域を設けるたり、反射面を凹凸形状とすることができる。

なお、この実施例では水槽内面に光源を配置し、回転ドラムの外面にこの光源からの光を反射する反射領域を設けた構造を示したが、水槽内面と回転ドラム外面の双方に光源を設けた構造、又は回転ドラム外面に水槽側に向かって光照射する光源を設け且つ水槽内面に反射領域を設ける構造としてもよい。

また、図２０〜図２２では、第1照射部及び第２照射部（４５０）を、光源４１０、光源４１１のみとしたが、光照射部は、図２６に示すように、光源（４１０）と光照射範囲を広くするための反射板（４５１）とを備え、更に防水性でかつ光透過性の保護カバー（４５２）を備えた構成とするのがよく、光照射部はビスや接着剤など固定部材で壁面に固定すればよい。なお、図２６の符号４５３は水槽の内側底面を示している。

〔第４発明群実施例４〕
第４発明群実施例４は、回転ドラム内に設けられたバッフルに、回転ドラム内に光を照射する光照射部が組み込まれた構造とした点に特徴を有しており、この点と、洗濯機扉４０５に第３照射部４３０を設けなかった点以外の事項については、上記第４発明群実施例３と同様である。

図２７に第４発明群実施例４にかかる回転ドラム式洗濯機のバッフル部分の拡大見取り図を示し、図２８にバッフルに組み込まれた光照射部を説明する断面模式図を示す。

バッフル４６０の本体前面及び側面は光透過性の樹脂材で形成されており、その内部にアルミニウム鏡面板からなる反射板４６２とピーク波長が５２５ｎｍの光を射出するＬＥＤからなる光源４６１（及び電源：不図示）とで構成された光照射部が組み込まれている。

バッフル４６０はその内部に水が浸入しない構造としてあり、またその強度を高めるためと、回転ドラムへの取り付けの便宜のために、樹脂材からなる金属枠で保持されて、ビス、ボルトなどの固定部材で回転ドラム壁面に取り付けられている。

また、この実施例では、内径５０ｃｍ×深さ６０ｃｍの円筒状の回転ドラムが使用され、このドラムに対して長さ５７ｃｍ×底幅５ｃｍ×高さ５ｃｍの３つバッフルが、回転軸方向に平行に、且つ回転ドラムの周方向に均等な間隔で配置されている。

また、図２７に示すように、各バッフルに３つのＬＥＤが組み込まれている。
また、バッフル内に収容された光源４６１への電源供給は、ドラムを回転駆動するモータ（４０４）側からドラム外壁に沿って配された電源リード（不図示）を介して行う構造になっている。なお、電池電源を用いることもできる。

また、この実施例では光照射４６１で発生させる光として、ピーク波長５２５ｎｍの光を使用するようにした。この波長光は水に吸収されにくい点で特に好ましい。ただし、光照射４６１で発生させる光は、ピーク波長３００ｎｍ〜６００ｎｍの光であればよい。

ここで、波長５２５ｎｍの光であっても多量の水が存在すると、光強度が減衰する。他方、微生物の抗菌を図るのには多量の銀イオン水は必要がなく、１０ｐｐｂ〜１１００ｐｐｂ程度の銀イオンが微生物の近傍に存在すればよい。更にコストパフォーマンスの点及び自然環境に与える負荷を少なくする点を考慮すると、少量の銀イオン水で抗菌処理を行うのが望ましい。これらのことから、この実施例では、漱ぎ工程の最終段階において、６０ｐｐｂ濃度の銀イオン水１０Ｌを回転ドラム内に投入し１０分間の漱ぎ仕上工程と、２０分間の脱水工程を実行させ、この間、全光照射部（４１０・４１１・４６１）を可動させるようにした。

この設定は、コンピュータを有する駆動制御部を設け、当該コンピュータに設定プログラムを格納しておき、駆動制御部により実行させるようにした。
更に、この実施例にかかる回転ドラム式洗濯機においては、オペレータが上記駆動制御部に指示を与えることにより、洗濯槽クリーニング工程を行える構造とした。

洗濯槽クリーニング工程とは、洗濯槽内をより強力に抗菌処理するために行う任意の工程をいう。具体的には、例えば濃度が９００〜１１００ｐｐｂ程度の銀イオン水１０Ｌを回転ドラム内に注液し、全光照射部を点灯させた状態で、２０〜６０分間程度回転ドラムを回転させる。これにより回転ドラムの裏側を含む洗濯槽内全体の抗菌処理を行う。この洗濯槽クリーニング工程は、例えば１ヶ月に１度程度行い、汚染が酷いときは１週間に１回程度行う。

この洗濯槽クリーニング工程を、９００〜１１００ｐｐｂ濃度の銀イオン水を用いて行う場合には、銀イオン水は少量（洗濯槽内を湿らせる程度）で足り、銀イオン水での抗菌処理の後、必要に応じて、洗濯槽内を比較的多量の水で洗い（洗浄時間３〜５分間）、しかる後に槽内を乾燥するのがよい。

これらの抗菌処理動作を実行することにより、放線菌、黄色ぶどう球菌、大腸菌、光合成細菌（原核生物）、クロカワカビ、白癬菌などの真核生物、カンジダ菌などの酵母菌、病原性ウイルスなどを短時間に効率よくかつ確実に除菌ないし抗菌することができる。
なお、銀イオン水に代えて、または銀イオンと共に、銅イオン及び/又は亜鉛イオンを含むイオン水を使用することができる。

また、図２８は光照射部が組み込まれたバッフルの一形態を示す概念図であり、光照射部が組み込まれたバッフルはこの図に示される形態に制限されない。
バッフルの形状、設置位置、回転方向に対する傾斜角度などについても特段の制限はない。通常、回転ドラム内には、回転軸に平行する方向に長い複数のバッフルが設けられるが、洗濯物に満遍なく光を当てるためには、その全てのバッフルに光照射部を組み込むのがよい。また、バッフル４６０の全面と側面の双方から光が照射されるようにするのが好ましい。他方、コストの面からはその一部に光照射部を組み込むのがよい。

バッフル本体を構成する樹脂材としては、好ましくは波長が５２５ｎｍの光に対する透過度の高い樹脂を用い、光照射強度としては、洗濯物に照射される光強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ²となるようにする。

〔抗菌処理効果の確認試験１〕
上記第４発明群実施例４にかかる回転ドラム式洗濯機を用いて、抗菌処理動作における抗菌効果の確認試験を行った。試験方法は次のとおりである。
（１）抗菌処理の対象となる微生物としてCandida albicans NBRC-1060標準株（真核生物）を用意した。初期菌数として１×１０^６〜５×１０^７／mL程度の菌体をリン酸バッファー（濃度５０ｍＭ）に分散させ、胞子懸濁液を調製した。そして、上記胞子懸濁液１ｍＬを綿製の試験布（３６ｃｍ²；日本規格協会カナキン３号）に接種した。この試験布を汚染済み試験布と称する。
（２）上記汚染済み試験布を、耐水性接着剤を用いて水槽の内周面（試験部位Ｂ１）及び内側底面（試験部位Ｂ２）、回転ドラムの外周面（試験部位Ｃ１）及び外側底面（試験部位Ｃ２）に張り、かつ汚染済み試験布を回転ドラム内に投入（試験部位Ａ）する方法により洗濯槽の各部位における抗菌処理効果を調べた。

上記試験部位B１は、図２０等で示す洗濯機の断面図における水槽の深さ方向と幅方向の両者からする中央点付近とした。
試験部位C１は、図２０等で示す断面図における回転ドラムの深さ方向と幅方向の両者からする中央点付近とした。

試験部位Ｂ２は円形水槽底の中心より上側とした。試験部位C２は、回転ドラムの円形底面の外縁付近とした。
なお、各部位は全て同じとして、抗菌処理条件（下記）で試験を繰り返した。

［2-1］〔水のみ〕
回転ドラムを５０ｒｐｍで回転させつつ、回転ドラム内に水道水１０Ｌを入れ、全ての光照射部をＯＦＦとして、所定時間回転させた。所定時間の回転後にそれぞれの試験布を回収した。所定時間は、１５分、３０分、６０分とした。これらを試料G１（試料グループ１）とする。
なお、回転ドラム内に１０Lの水を注ぎ、ドラムを５０ｒｐｍで回転させた場合、遠心力により回転ドラム外にまで水が飛散し、洗濯槽の各部位に貼り付けた汚染済み試験布が水で濡れることが確認されている。
［2-2］〔水＋特定光〕
光照射部を全てＯＮとし、ピーク波長５２５ｎｍ、照射強度５０ｍＷ／ｃｍ^２の特定光を洗濯槽全体に照射した。これ以外については、上記（2-1）と同様に行った。これらを試料G２とする。
［2-3］〔銀イオン水のみ〕
水道水に代え、６０ｐｐｂ濃度の銀イオン水を使用したこと以外は上記［2-1］と同様に行った。これらを試料G３とする。
［2-4］〔銀イオン水＋特定光〕
水道水に代え、６０ｐｐｂ濃度の銀イオン水を使用したこと以外については、上記［2-2］と同様に行った。これらを試料G４とする。

（３）上記各条件での運転後、汚染試験布を回収した。回収試験布から菌体を抽出し、抽出液をポテト寒天培地に塗抹し、２５℃で４日間培養し、培地上のコロニー数をカウントした。これにより、各条件における抗菌効果を調べた。

〔抗菌処理効果の確認試験２〕
上記Candida albicans NBRC-1060に代えてCladosporium cladosporioides（NBRC 6348）を用いたこと、及び銀イオン濃度を１００ｐｐｂにしたこと、これ以外については上記確認試験１と同様にして、確認試験２を行った。

〔抗菌処理効果の確認試験３〕
上記Candida albicans NBRC-1060に代えて、Escherichia coli (NBRC-3972、大腸菌)を用いたこと以外は、上記確認試験１と同様にして、確認試験３を行った。

〔試験結果〕
（１）試験部位Ａにおける確認試験１の結果を図２９示す。図２９から、Candida albicansに汚染された汚染済み試験布に対し、銀イオン水を接触させた状態で特定光の照射を行った試料G４（図中○）は、特定光の照射を行わずに銀イオ水を接触させた試料G３（図中●）よりも１桁以上高い殺菌効果を奏することが認められた。

また、試料G2（図中△）と試料G1（図中▲）との比較から、特定光の照射のみでは全く抗菌効果がないことが認められた。

図３０に、洗濯槽各部位における確認試験１・試料G4の抗菌効果を棒グラフで示す。
図３０から、洗濯槽の各部位に配置した汚染済み試験布に対し、ほぼ同等な抗菌効果を示すことが認められた。

（２）図３１に、Cladosporium cladosporioidesで汚染された試験布を用いた試料G4の抗菌結果を示し、図３２に、Escherichia coliで汚染された試験布を用いた試料G4の抗菌結果を示す。
図３１、図３２の結果から、何れの微生物に対しても同様な抗菌効果が得られることが確認できた。

なお、以上の結果は次のように考察することができる。本発明にかかる抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機で使用する特定光の照射強度は、菌類を直接抗菌することのできる強度よりも十分に低い。よって、G4の結果は、銀イオンの抗菌力に光の抗菌力が加算されたために生じたのではなく、特定光が菌体内への金属イオンの取り込みを促進したためである。

〔第４発明群の産業上の利用可能性〕
洗濯槽内に銀イオン水を自動的に供給でき、かつ洗濯槽全面に自動的に特定光を照射することのできる光照射部を備える第４発明群にかかる抗菌処理機能付き回転ドラム式洗濯機であると、特定光が菌体内への金属イオンの取り込みを促進するため、より低濃度の銀イオン水でもって自動的に洗濯物及び洗濯槽全体の除菌化ないし抗菌化を図ることができる。このような本発明の産業上の利用可能性は大きい。

Claims (4)

1. 金属イオンを用いて微生物の発育を阻止する抗菌方法であって、
   微生物の生体膜のイオン透過チャネルを開放する特定の光を微生物に照射した後に、又は照射しつつ、当該微生物に前記金属イオンを接触させて、前記開放させた生体膜のイオン透過チャネルから前記金属イオンを当該微生物の体内に取り込ませる、
   ことを特徴とし、
   前記特定の光が４００ｎｍ、５２５ｎｍ、６００ｎｍのいずれかにピーク波長を有し、
   前記特定の光の照射強度が１,０００μＷ／ｃｍ ^２ 以上であり、前記金属イオンは、銀イオン、または１１００ｐｐｂ濃度以下の銀イオン含有溶液に含まれる銀イオンである抗菌方法。
2. 請求項１に記載の抗菌方法において、
   微生物に前記金属イオンを接触させた状態で当該微生物に前記特定の光を照射する、
   ことを特徴とする抗菌方法。
3. 抗菌性を有する金属イオンを発生させるイオン発生手段と、
   前記イオン発生手段で発生させた金属イオンを微生物に接触させる接触手段と、
   前記接触手段により微生物に金属イオンが接触させられた状態で、当該微生物に４００ｎｍ、５２５ｎｍ、６００ｎｍのいずれかにピーク波長を有し、当該微生物の生体膜のイオン透過チャネルを開放する特定の光を照射する照射手段と、
   を備え、
   前記特定の光の照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ ² であり、前記金属イオンが銀イオンである抗菌装置。
4. 抗菌性を有する金属イオンを発生させるイオン発生手段と、
   微生物に４００ｎｍ、５２５ｎｍ、６００ｎｍのいずれかにピーク波長を有し、当該微生物の生体膜のイオン透過チャネルを開放する特定の光を照射する照射手段と、
   前記特定の光が照射された微生物に、前記イオン発生手段で発生させた金属イオンを接触させる接触手段と、
   を備え、
   前記特定の光の照射強度が５００〜５００，０００μＷ／ｃｍ ² であり、前記金属イオンが銀イオンである抗菌装置。