JP6840326B2 - Plasma sterilization aqueous solution and its manufacturing method and sterilization method - Google Patents
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Description
本明細書の技術分野は、プラズマ殺菌水溶液とその製造方法および殺菌方法に関する。 The technical field of the present specification relates to a plasma sterilizing aqueous solution and a method for producing the same and a sterilizing method.
プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、原子や分子等の中性粒子や紫外線が発生する。これらプラズマの内部で発生する生成物のうち、不対電子を有する粒子（原子、分子、イオンを含む）のことをラジカルという。このような紫外線やラジカルには、殺菌効果があることが知られている。 Plasma technology is applied in the fields of electricity, chemistry, and materials. Inside the plasma, in addition to charged particles such as electrons and ions, neutral particles such as atoms and molecules and ultraviolet rays are generated. Of the products generated inside these plasmas, particles (including atoms, molecules, and ions) having unpaired electrons are called radicals. It is known that such ultraviolet rays and radicals have a bactericidal effect.
例えば、特許文献１には、プラズマ放電部が放電を行うことにより滅菌する技術が開示されている（特許文献１の請求項１参照）。ストリーマ放電によりＯＨラジカル等の活性種が発生し、これらの活性種が空気中の菌を分解する旨が記載されている（特許文献１の段落［００２６］参照）。このように、プラズマから発生する活性種には、殺菌作用があることが知られている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for sterilizing a plasma discharge unit by discharging it (see claim 1 of Patent Document 1). It is described that active species such as OH radicals are generated by streamer discharge, and these active species decompose bacteria in the air (see paragraph [0026] of Patent Document 1). As described above, it is known that active species generated from plasma have a bactericidal action.
このような活性種は、高い反応性を有する。そのため、このような活性種を用いて生体等を殺菌する場合には、生体等に何らかの影響を及ぼすおそれがある。もちろん、生体等を殺菌する場合には、生体等に損傷を与えることなく、毒性のないもので処理することが好ましい。 Such active species have high reactivity. Therefore, when a living body or the like is sterilized using such an active species, there is a possibility that the living body or the like may be affected in some way. Of course, when sterilizing a living body or the like, it is preferable to treat it with a non-toxic substance without damaging the living body or the like.
本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、生体等に悪影響を及ぼすことなく殺菌することのできるプラズマ殺菌水溶液とその製造方法および殺菌方法を提供することである。 The technique described in the present specification has been made to solve the problems of the above-mentioned conventional techniques. That is, the subject is to provide a plasma sterilizing aqueous solution capable of sterilizing without adversely affecting a living body or the like, a method for producing the same, and a method for sterilizing the plasma.
第１の態様におけるプラズマ殺菌水溶液は、真菌または菌類を殺菌するためのものである。このプラズマ殺菌水溶液は、ＹＰＤ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射した水溶液である。非平衡大気圧プラズマを照射した後のｐＨが４．７８以上５．４以下である。 The plasma sterilizing aqueous solution in the first aspect is for killing fungi or fungi. This plasma sterilization aqueous solution is an aqueous solution obtained by irradiating the YPD culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. The pH after irradiation with non-equilibrium atmospheric pressure plasma is 4.78 or more and 5.4 or less.
このプラズマ殺菌水溶液は、真菌または菌類を殺菌することができる。プラズマ殺菌水溶液は、培養液に非平衡大気圧プラズマを照射したものである。そのため、このプラズマ殺菌水溶液は、生体親和性を有している。したがって、例えば、人体表面を殺菌するためにプラズマ殺菌水溶液を染み込ませた脱脂綿等を人体表面に接触させる。これにより、人体表面等を殺菌することができる。このプラズマ殺菌水溶液は、人体表面に悪影響を及ぼすことがほとんどない。 This plasma sterilizing aqueous solution can sterilize fungi or fungi. The plasma sterilization aqueous solution is obtained by irradiating the culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. Therefore, this plasma sterilizing aqueous solution has biocompatibility. Therefore, for example, in order to sterilize the surface of the human body, absorbent cotton or the like impregnated with a plasma sterilizing aqueous solution is brought into contact with the surface of the human body. Thereby, the surface of the human body and the like can be sterilized. This plasma sterilizing aqueous solution has almost no adverse effect on the surface of the human body.
第２の態様におけるプラズマ殺菌水溶液は、真菌または菌類を殺菌するためのプラズマ殺菌水溶液である。このプラズマ殺菌水溶液は、ＮＢ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射した水溶液である。非平衡大気圧プラズマを照射した後のｐＨが４．８０以上５．５９以下である。 Plasma sterilization solution in the second aspect is a plasma sterilizing solution for sterilizing fungi or fungi. This plasma sterilization aqueous solution is an aqueous solution obtained by irradiating the NB culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. The pH after irradiation with non-equilibrium atmospheric pressure plasma is 4.80 or more and 5.59 or less.
第３の態様におけるプラズマ殺菌水溶液の製造方法は、真菌または菌類を殺菌するためのプラズマ殺菌水溶液の製造方法である。この製造方法は、ＹＰＤ培養液を準備する水溶液準備工程と、ＹＰＤ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射するプラズマ照射工程と、を有する。プラズマ照射工程では、ＹＰＤ培養液をプラズマ殺菌水溶液とし、プラズマ殺菌水溶液のｐＨを４．７８以上５．４以下とする。 The method for producing a plasma sterilizing aqueous solution in the third aspect is a method for producing a plasma sterilizing aqueous solution for killing a fungus or a fungus. This production method includes an aqueous solution preparation step of preparing a YPD culture solution and a plasma irradiation step of irradiating the YPD culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. In the plasma irradiation step, the YPD culture solution is used as a plasma sterilizing aqueous solution, and the pH of the plasma sterilizing aqueous solution is set to 4.78 or more and 5.4 or less.
第４の態様におけるプラズマ殺菌水溶液の製造方法は、真菌または菌類を殺菌するためのプラズマ殺菌水溶液の製造方法である。この製造方法は、ＮＢ培養液を準備する水溶液準備工程と、ＮＢ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射するプラズマ照射工程と、を有する。プラズマ照射工程では、ＮＢ培養液をプラズマ殺菌水溶液とし、プラズマ殺菌水溶液のｐＨを４．８０以上５．５９以下とする。 The method for producing a plasma sterilizing aqueous solution in the fourth aspect is a method for producing a plasma sterilizing aqueous solution for killing a fungus or a fungus. This production method includes an aqueous solution preparation step of preparing the NB culture solution and a plasma irradiation step of irradiating the NB culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. In the plasma irradiation step, the NB culture solution is used as a plasma sterilizing aqueous solution, and the pH of the plasma sterilizing aqueous solution is set to 4.80 or more and 5.59 or less.
本明細書では、生体等に悪影響を及ぼすことなく殺菌することのできるプラズマ殺菌水溶液とその製造方法および殺菌方法が提供されている。 In the present specification, a plasma sterilizing aqueous solution capable of sterilizing without adversely affecting a living body or the like, a method for producing the same, and a method for sterilizing the plasma are provided.
以下、具体的な実施形態について、プラズマ殺菌水溶液とその製造方法および殺菌方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings, taking as an example a plasma sterilizing aqueous solution, a method for producing the same, and a method for sterilizing the plasma.
（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described.
１．プラズマ殺菌水溶液製造装置
１−１．プラズマ殺菌水溶液製造装置の構成
本実施形態のプラズマ殺菌水溶液製造装置ＰＭは、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１と、アームロボットＭ１とを有している。プラズマ照射装置Ｐ１は、プラズマを発生させるとともに、そのプラズマを溶液に向けて照射するためのものである。
1. 1. Plasma sterilization aqueous solution production equipment 1-1. Configuration of Plasma Sterilization Aqueous Solution Production Device The plasma sterilization aqueous solution production device PM of the present embodiment includes a plasma irradiation device P1 and an arm robot M1 as shown in FIG. The plasma irradiation device P1 is for generating plasma and irradiating the plasma toward a solution.
アームロボットＭ１は、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１の位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のそれぞれの方向に移動させることができるようになっている。なお、説明の便宜上、プラズマを照射する向きを−ｚ軸方向としている。これにより、溶液の液面と、プラズマ照射装置Ｐ１との間の距離を調整することができる。また、このプラズマ殺菌水溶液製造装置ＰＭは、予めプラズマ照射時間を設定することにより、その時間だけプラズマを照射することができるものである。 As shown in FIG. 1, the arm robot M1 can move the position of the plasma irradiation device P1 in each of the x-axis, y-axis, and z-axis directions. For convenience of explanation, the direction of irradiating the plasma is the −z axis direction. Thereby, the distance between the liquid level of the solution and the plasma irradiation device P1 can be adjusted. Further, the plasma sterilizing aqueous solution manufacturing apparatus PM can irradiate plasma only for that time by setting the plasma irradiation time in advance.
プラズマ照射装置Ｐ１には、後述するように、２種類の方式（第１のプラズマ発生装置Ｐ１０および第２のプラズマ発生装置Ｐ２０）がある。そして、いずれの方式を用いてもよい。 As will be described later, the plasma irradiation device P1 has two types of methods (first plasma generator P10 and second plasma generator P20). Then, any method may be used.
１−２．第１のプラズマ発生装置
図２．Ａはプラズマ発生装置Ｐ１０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ１０は、プラズマを点状に噴出する第１のプラズマ発生装置である。図２．Ｂは、図２．Ａのプラズマ発生装置Ｐ１０の電極２ａ、２ｂの形状の詳細を示す図である。
1-2. First plasma generator Figure 2. A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma generator P10. Here, the plasma generator P10 is a first plasma generator that ejects plasma in dots. Figure 2. B is shown in Fig. 2. It is a figure which shows the detail of the shape of the electrode 2a, 2b of the plasma generator P10 of A.
プラズマ発生装置Ｐ１０は、筐体部１０と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１０は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を原料とする焼結体から成るものである。そして、筐体部１０の形状は、筒形状である。筐体部１０の内径は２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。筐体部１０の厚みは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。筐体部１０の長さは１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。筐体部１０の両端には、ガス導入口１０ｉと、ガス噴出口１０ｏとが形成されている。ガス導入口１０ｉは、プラズマを発生させるためのガスを導入するためのものである。ガス噴出口１０ｏは、プラズマを筐体部１０の外部に照射するための照射部である。なお、ガスの移動する向きは、図中の矢印の向きである。また、これらの数値範囲は、例示である。そのため、上記以外の数値を用いてもよい。 The plasma generator P10 includes a housing portion 10, electrodes 2a and 2b, and a voltage application portion 3. The housing portion 10 is made of a sintered body made of alumina (Al 2 O 3) as a raw material. The shape of the housing portion 10 is a tubular shape. The inner diameter of the housing portion 10 is 2 mm or more and 3 mm or less. The thickness of the housing portion 10 is 0.2 mm or more and 0.3 mm or less. The length of the housing portion 10 is 10 cm or more and 30 cm or less. A gas introduction port 10i and a gas outlet 10o are formed at both ends of the housing portion 10. The gas introduction port 10i is for introducing a gas for generating plasma. The gas outlet 10o is an irradiation unit for irradiating the outside of the housing portion 10 with plasma. The direction in which the gas moves is the direction of the arrow in the figure. Moreover, these numerical ranges are examples. Therefore, a numerical value other than the above may be used.
電極２ａ、２ｂは、対向して配置されている対向電極対である。電極２ａ、２ｂの対向面方向の長さは、筐体部１０の内径より小さい。例えば１ｍｍ程度である。電極２ａ、２ｂには、図２．Ｂに示すように、対向面のそれぞれに凹部（ホロー）Ｈが多数形成されている。そのため、電極２ａ、２ｂの対向面は、微細な凹凸形状となっている。なお、この凹部Ｈの深さは、０．５ｍｍ程度である。 The electrodes 2a and 2b are a pair of counter electrodes arranged so as to face each other. The length of the electrodes 2a and 2b in the facing surface direction is smaller than the inner diameter of the housing portion 10. For example, it is about 1 mm. The electrodes 2a and 2b are shown in FIG. As shown in B, a large number of recesses (hollows) H are formed on each of the facing surfaces. Therefore, the facing surfaces of the electrodes 2a and 2b have a fine uneven shape. The depth of the recess H is about 0.5 mm.
電極２ａは、筐体部１０の内部であってガス導入口１０ｉの近傍に配置されている。電極２ｂは、筐体部１０の内部であってガス噴出口１０ｏの近傍に配置されている。そのため、プラズマ発生装置Ｐ１０では、電極２ａの対向面の反対側からガスを導入するとともに、電極２ｂの対向面の反対側にガスを噴出するようになっている。そして、電極２ａ、２ｂ間の距離は、２４ｃｍである。電極２ａ、２ｂ間の距離は、これより小さい距離であってもよい。 The electrode 2a is arranged inside the housing portion 10 and in the vicinity of the gas introduction port 10i. The electrode 2b is arranged inside the housing portion 10 and in the vicinity of the gas ejection port 10o. Therefore, in the plasma generator P10, the gas is introduced from the opposite side of the facing surface of the electrode 2a, and the gas is ejected to the opposite side of the facing surface of the electrode 2b. The distance between the electrodes 2a and 2b is 24 cm. The distance between the electrodes 2a and 2b may be smaller than this.
電圧印加部３は、電極２ａ、２ｂ間に交流電圧を印加するためのものである。電圧印加部３は、商用交流電圧である、６０Ｈｚ、１００Ｖを用いて９ｋＶに昇圧するとともに、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。 The voltage application unit 3 is for applying an AC voltage between the electrodes 2a and 2b. The voltage application unit 3 boosts the voltage to 9 kV using 60 Hz and 100 V, which are commercial AC voltages, and applies a voltage between the electrodes 2a and 2b.
ガス導入口１０ｉからアルゴンを導入するとともに、電圧印加部３により、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると、筐体部１０の内部にプラズマが発生する。図２．Ａの斜線で示すように、プラズマが発生する領域をプラズマ発生領域Ｐとする。プラズマ発生領域Ｐは、筐体部１０に覆われている。 When argon is introduced from the gas introduction port 10i and a voltage is applied between the electrodes 2a and 2b by the voltage applying portion 3, plasma is generated inside the housing portion 10. Figure 2. As shown by the diagonal line A, the region where plasma is generated is defined as the plasma generation region P. The plasma generation region P is covered with the housing portion 10.
１−３．第２のプラズマ発生装置
図３．Ａはプラズマ発生装置Ｐ２０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ２０は、プラズマを線状に噴出する第２のプラズマ発生装置である。図３．Ｂは、図３．Ａのプラズマ発生装置Ｐ２０のプラズマ領域Ｐの長手方向に垂直な断面における部分断面図である。
1-3. Second plasma generator Figure 3. A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma generator P20. Here, the plasma generator P20 is a second plasma generator that ejects plasma linearly. Figure 3. B is shown in Fig. 3. It is a partial cross-sectional view in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plasma region P of the plasma generator P20 of A.
プラズマ発生装置Ｐ２０は、筐体部１１と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１１は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を原料とする焼結体から成るものである。筐体部１１の両端には、ガス導入口１１ｉと、多数のガス噴出口１１ｏとが形成されている。ガス導入口１１ｉは、図３．Ａの左右方向を長手方向とするスリット形状をしている。ガス導入口１１ｉからプラズマ領域Ｐの直上までのスリット幅（図３．Ｂの左右方向の幅）は１ｍｍである。 The plasma generator P20 includes a housing portion 11, electrodes 2a and 2b, and a voltage applying portion 3. The housing portion 11 is made of a sintered body made of alumina (Al 2 O 3) as a raw material. Gas introduction ports 11i and a large number of gas outlets 11o are formed at both ends of the housing portion 11. The gas inlet 11i is shown in FIG. It has a slit shape with the left-right direction of A as the longitudinal direction. The slit width (width in the left-right direction in FIG. 3.B) from the gas introduction port 11i to just above the plasma region P is 1 mm.
ガス噴出口１１ｏは、プラズマを筐体部１１の外部に照射するための照射部である。ガス噴出口１１ｏは、円筒形状もしくはスリット形状である。円筒形状の場合のガス噴出口１１ｏは、プラズマ領域の長手方向に沿って一直線状に形成されている。ガス噴出口１１ｏの内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内である。また、スリット形状の場合には、ガス噴出口１１ｏのスリット幅を１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、安定したプラズマが形成される。また、ガス導入口１１ｉは、電極２ａと電極２ｂとを結ぶ線と交差する向きにガスを導入するようになっている。なお、これらの数値範囲は、例示である。そのため、上記以外の数値を用いてもよい。 The gas outlet 11o is an irradiation unit for irradiating the outside of the housing portion 11 with plasma. The gas outlet 11o has a cylindrical shape or a slit shape. The gas outlet 11o in the case of a cylindrical shape is formed in a straight line along the longitudinal direction of the plasma region. The inner diameter of the gas outlet 11o is within the range of 1 mm or more and 2 mm or less. Further, in the case of a slit shape, it is preferable that the slit width of the gas outlet 11o is 1 mm or less. As a result, a stable plasma is formed. Further, the gas introduction port 11i is adapted to introduce gas in a direction intersecting the line connecting the electrodes 2a and 2b. These numerical ranges are examples. Therefore, a numerical value other than the above may be used.
電極２ａ、２ｂおよび電圧印加部３については、図１に示したプラズマ発生装置Ｐ１０と同じものである。そして、同様に、商用交流電圧を用いて、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。これにより、プラズマを一直線状に噴出することができる。 The electrodes 2a and 2b and the voltage application unit 3 are the same as those of the plasma generator P10 shown in FIG. Then, similarly, a commercial AC voltage is used to apply a voltage between the electrodes 2a and 2b. As a result, the plasma can be ejected in a straight line.
また、この一直線状にプラズマを噴出するプラズマ発生装置Ｐ２０を図３．Ｂの左右方向に列状に並べて配置すれば、プラズマをある長方形の領域にわたって平面的に噴出することができる。 Further, the plasma generator P20 for ejecting plasma in a straight line is shown in FIG. If B is arranged in a row in the left-right direction, plasma can be ejected in a plane over a rectangular region.
２．プラズマ発生装置により発生されるプラズマ
２−１．第１のプラズマ発生装置および第２のプラズマ発生装置
プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。ここで、大気圧プラズマとは、０．５気圧以上２．０気圧以下の範囲内の圧力であるプラズマをいう。
2. 2. Plasma generated by the plasma generator 2-1. The first plasma generator and the second plasma generator The plasma generated by the plasma generators P10 and P20 is a non-equilibrium atmospheric pressure plasma. Here, the atmospheric pressure plasma means a plasma having a pressure in the range of 0.5 atm or more and 2.0 atm or less.
本実施の形態では、プラズマ発生ガスとして、主にＡｒガスを用いる。プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマの内部では、もちろん、電子と、Ａｒイオンとが生成されている。そして、Ａｒイオンは、紫外線を発生する。また、このプラズマは大気中に放出されているため、酸素ラジカルや窒素ラジカル等を発生させる。 In this embodiment, Ar gas is mainly used as the plasma generating gas. Of course, electrons and Ar ions are generated inside the plasma generated by the plasma generators P10 and P20. And Ar ion generates ultraviolet rays. Moreover, since this plasma is released into the atmosphere, it generates oxygen radicals, nitrogen radicals, and the like.
このプラズマのプラズマ密度は、１×１０14ｃｍ-3以上１×１０17ｃｍ-3以下の範囲内である。なお、誘電体バリア放電により発生されるプラズマにおけるプラズマ密度は、１×１０11ｃｍ-3以上１×１０13ｃｍ-3以下の程度である。したがって、プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマのプラズマ密度は、誘電体バリア放電により発生されるプラズマのプラズマ密度に比べて、３桁程度大きい。したがって、このプラズマの内部では、より多くのＡｒイオンが生成する。そのため、ラジカルや、紫外線の発生量も多い。なお、このプラズマ密度は、プラズマ内部の電子密度にほぼ等しい。 The plasma density of this plasma is in the range of 1 × 10 14 cm -3 or more and 1 × 10 17 cm -3 or less. The plasma density in the plasma generated by the dielectric barrier discharge is about 1 × 10 11 cm -3 or more and 1 × 10 13 cm -3 or less. Therefore, the plasma density of the plasma generated by the plasma generators P10 and P20 is about three orders of magnitude higher than the plasma density of the plasma generated by the dielectric barrier discharge. Therefore, more Ar ions are generated inside this plasma. Therefore, a large amount of radicals and ultraviolet rays are generated. The plasma density is substantially equal to the electron density inside the plasma.
そして、このプラズマ発生時におけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。また、このプラズマにおける電子温度は、ガスの温度に比べて大きい。しかも、電子の密度が１×１０14ｃｍ-3以上１×１０17ｃｍ-3以下の範囲内の程度であるにもかかわらず、ガスの温度はおよそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。このプラズマの温度は、プラズマの発生しているプラズマ領域Ｐでの温度である。したがって、プラズマの条件や、ガス噴出口から液面までの距離を異なる条件とすることにより、液面の位置でのプラズマ温度を室温程度とすることができる。 The plasma temperature at the time of plasma generation is in the range of about 1000 K or more and 2500 K or less. Further, the electron temperature in this plasma is higher than the temperature of the gas. Moreover, although the electron density is in the range of 1 × 10 14 cm -3 or more and 1 × 10 17 cm -3 or less, the gas temperature is in the range of about 1000 K or more and 2500 K or less. The temperature of this plasma is the temperature in the plasma region P where the plasma is generated. Therefore, by setting the plasma conditions and the distance from the gas outlet to the liquid surface to different conditions, the plasma temperature at the position of the liquid surface can be set to about room temperature.
また、三重項酸素原子の密度（ラジカル密度）は、２×１０14ｃｍ-3以上１．６×１０15ｃｍ-3以下の範囲内である。アルゴンガスに対して混入する酸素ガスの量を調整することにより、この三重項酸素原子の密度を調整することができる。 The density of triplet oxygen atoms (radical density) is in the range of 2 × 10 14 cm -3 or more and 1.6 × 10 15 cm -3 or less. The density of this triplet oxygen atom can be adjusted by adjusting the amount of oxygen gas mixed with the argon gas.
３．プラズマ殺菌水溶液
本実施形態のプラズマ殺菌水溶液は、真菌または菌類を殺菌するためのものである。このプラズマ殺菌水溶液は、培養液に非平衡大気圧プラズマを照射した水溶液である。つまり、プラズマ殺菌水溶液は、プラズマ培養液である。そして、その非平衡大気圧プラズマのプラズマ密度は、１×１０14ｃｍ-3以上１×１０17ｃｍ-3以下の範囲内である。このようにプラズマ密度の高い非平衡大気圧プラズマを照射されているため、このプラズマ殺菌水溶液は、十分な殺菌作用を備える。なお、プラズマ照射時間は、３０秒以上である。また、プラズマ照射時間は、３分以上であると好ましい。よって、プラズマ照射時間は、３分以上３０分以下であるとよい。
3. 3. Plasma sterilization aqueous solution The plasma sterilization aqueous solution of the present embodiment is for sterilizing fungi or fungi. This plasma sterilization aqueous solution is an aqueous solution obtained by irradiating the culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. That is, the plasma sterilization aqueous solution is a plasma culture solution. The plasma density of the non-equilibrium atmospheric pressure plasma is in the range of 1 × 10 14 cm -3 or more and 1 × 10 17 cm -3 or less. Since the non-equilibrium atmospheric pressure plasma having a high plasma density is irradiated in this way, this plasma sterilizing aqueous solution has a sufficient sterilizing action. The plasma irradiation time is 30 seconds or more. The plasma irradiation time is preferably 3 minutes or more. Therefore, the plasma irradiation time is preferably 3 minutes or more and 30 minutes or less.
４．プラズマ殺菌水溶液の製造方法
４−１．水溶液準備工程
まず、水溶液を準備する。ここで、準備する水溶液は、培養液である。培養液として例えば、ＤＭＥＭ培養液、ＹＰＤ培養液、ＮＢ培養液が挙げられる。
4. Method for producing plasma sterilized aqueous solution 4-1. Aqueous solution preparation step First, an aqueous solution is prepared. Here, the aqueous solution to be prepared is a culture solution. Examples of the culture solution include DMEM culture solution, YPD culture solution, and NB culture solution.
４−２．プラズマ照射工程
次に、培養液に非平衡大気圧プラズマを照射する。その際に、上記のプラズマ殺菌水溶液製造装置ＰＭを用いる。プラズマ密度は、１×１０14ｃｍ-3以上１×１０17ｃｍ-3以下の範囲内である。プラズマガスの流量は、０．１ｓｌｍ以上５ｓｌｍ以下の範囲内である。プラズマ照射時間は、３０秒以上３０分以下である。好ましくは、３分以上３０分以下である。プラズマ照射装置Ｐ１の下面と培養液の表面との間の距離は０ｍｍより大きく３０ｍｍ以下の範囲内である。また、この距離は、１３ｍｍ以下であるとよい。これらの数値範囲は例示であり、これら以外の値を用いてもよい。
4-2. Plasma irradiation step Next, the culture solution is irradiated with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. At that time, the above-mentioned plasma sterilizing aqueous solution production apparatus PM is used. The plasma density is in the range of 1 × 10 14 cm -3 or more and 1 × 10 17 cm -3 or less. The flow rate of plasma gas is in the range of 0.1 slm or more and 5 slm or less. The plasma irradiation time is 30 seconds or more and 30 minutes or less. Preferably, it is 3 minutes or more and 30 minutes or less. The distance between the lower surface of the plasma irradiation device P1 and the surface of the culture solution is greater than 0 mm and within the range of 30 mm or less. Further, this distance is preferably 13 mm or less. These numerical ranges are examples, and values other than these may be used.
５．プラズマ殺菌水溶液を用いた殺菌方法
まず、培養液の非平衡大気圧プラズマを照射したプラズマ殺菌水溶液を準備する。そして、プラズマを照射したプラズマ殺菌水溶液を生体上に処理する。例えば、生体上を殺菌するに際し、このプラズマ殺菌水溶液を脱脂綿等に含ませ、殺菌対象箇所に接触させる。または、殺菌対象箇所をプラズマ殺菌水溶液に浸す。これにより、殺菌対象は殺菌される。
5. Sterilization method using plasma sterilization aqueous solution First, a plasma sterilization aqueous solution irradiated with non-equilibrium atmospheric pressure plasma of the culture solution is prepared. Then, the plasma sterilizing aqueous solution irradiated with plasma is treated on the living body. For example, when sterilizing a living body, this plasma sterilizing aqueous solution is impregnated in absorbent cotton or the like and brought into contact with a portion to be sterilized. Alternatively, the part to be sterilized is immersed in a plasma sterilization aqueous solution. As a result, the sterilized object is sterilized.
６．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態のプラズマ殺菌水溶液は、培養液に非平衡大気圧プラズマを照射したものである。このプラズマ殺菌水溶液は、真菌または菌類を殺菌することができる。また、プラズマ殺菌水溶液は、生体によくなじむ。したがって、生体上の殺菌を好適に実施することができる。
6. Summary of the present embodiment As described in detail above, the plasma sterilizing aqueous solution of the present embodiment is obtained by irradiating the culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma. This plasma sterilizing aqueous solution can sterilize fungi or fungi. In addition, the plasma sterilizing aqueous solution is familiar to the living body. Therefore, sterilization in the living body can be preferably carried out.
Ａ．プラズマ殺菌水溶液の製造
本実験のためにプラズマ殺菌水溶液を製造した。また、プラズマを照射していない単なる培養液も準備した。プラズマ殺菌水溶液を製造するために、上記のプラズマ殺菌水溶液製造装置ＰＭを用いた。そして、培養液にＡｒプラズマを照射した。プラズマガスの流量は２ｓｌｍであった。照射距離は５ｍｍであった。照射時間は５分であった。照射距離および照射時間については、下記の実験に応じて適宜変更した。また、培養液の種類についても、下記の実験に応じて、ＤＭＥＭ培養液、ＹＰＤ培養液、ＮＢ培養液の３種類を用いた。
A. Production of Plasma Sterilized Aqueous Solution A plasma sterilized aqueous solution was produced for this experiment. In addition, a simple culture solution not irradiated with plasma was also prepared. In order to produce the plasma sterilization aqueous solution, the above-mentioned plasma sterilization aqueous solution production apparatus PM was used. Then, the culture solution was irradiated with Ar plasma. The flow rate of plasma gas was 2 slm. The irradiation distance was 5 mm. The irradiation time was 5 minutes. The irradiation distance and irradiation time were appropriately changed according to the following experiments. As for the types of culture medium, three types of culture medium, DMEM culture medium, YPD culture medium, and NB culture medium, were used according to the following experiments.
Ｂ．ミドリカビ胞子
ミドリカビ胞子は、真菌の一種である。
B. Penicillium spores Penicillium spores are a type of fungus.
Ｂ−１．実験手順
Ｂ−１−１．ミドリカビ胞子の懸濁
まず、ミドリカビ胞子が１０ｍｇ／ｍｌ懸濁された懸濁液を培養した。そして、その懸濁液を１０００倍に希釈した。
B-1. Experimental procedure B-1-1. Suspension of Penicillium spores First, a suspension in which 10 mg / ml of Penicillium spores was suspended was cultured. Then, the suspension was diluted 1000 times.
Ｂ−１−２．プラズマ殺菌水溶液による殺菌処理
希釈した懸濁液５０μｌとプラズマ殺菌水溶液とを混合した。混合した後の体積は１ｍｌであった。そしてこの混合液を転倒混和した。処理時間は、４時間と２４時間とであった。そして、これらのサンプルについて生菌数を測定した。なお、プラズマ殺菌水溶液として、照射距離が５ｍｍのものと１３ｍｍのものとを準備した。また、プラズマ殺菌水溶液の効果を比較するために、プラズマを照射しない単なる培養液について、同様の処理をした。
B-1-2. Sterilization treatment with plasma sterilization aqueous solution 50 μl of the diluted suspension was mixed with the plasma sterilization aqueous solution. The volume after mixing was 1 ml. Then, this mixed solution was inverted and mixed. The processing time was 4 hours and 24 hours. Then, the viable cell count was measured for these samples. As the plasma sterilization aqueous solution, one having an irradiation distance of 5 mm and one having an irradiation distance of 13 mm were prepared. Further, in order to compare the effects of the plasma sterilizing aqueous solution, the same treatment was performed on a simple culture solution not irradiated with plasma.
Ｂ−２．ＤＭＥＭ培養液の実験結果
図４は、ＤＭＥＭ培養液を用いた場合のミドリカビ胞子の生菌数を示すグラフである。図４中の「１」は、プラズマを照射しないＤＭＥＭ培養液で処理した場合を示す。図４中の「２」は、照射距離１３ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で処理した場合を示す。図４中の「３」は、照射距離５ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で処理した場合を示す。図４中の縦軸は、生菌数（ＣＦＵ／ｍｌ）を示す。つまり、１ｍｌ当たりの生菌数を示す。
B-2. Experimental Results of DMEM Culture Solution FIG. 4 is a graph showing the viable cell count of Penicillium digitatum spores when the DMEM culture solution is used. “1” in FIG. 4 indicates a case of treatment with DMEM culture medium not irradiated with plasma. “2” in FIG. 4 indicates a case of treatment with DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 13 mm. “3” in FIG. 4 indicates a case of treatment with DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 5 mm. The vertical axis in FIG. 4 indicates the viable cell count (CFU / ml). That is, the number of viable bacteria per 1 ml is shown.
図４中に示すように、プラズマを照射しないＤＭＥＭ培養液で４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり１０万個であった。プラズマを照射しないＤＭＥＭ培養液で２４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり３万個であった。照射距離１３ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり４万個であった。照射距離１３ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で２４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり３万個であった。照射距離５ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり４万個であった。照射距離５ｍｍでＡｒプラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で２４時間処理したものでは、生菌数は１ｍｌ当たり３万個であった。 As shown in FIG. 4, in the DMEM culture medium not irradiated with plasma for 4 hours, the viable cell count was 100,000 cells per 1 ml. In the DMEM culture medium not irradiated with plasma for 24 hours, the viable cell count was 30,000 per 1 ml. In the DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 13 mm for 4 hours, the viable cell count was 40,000 per 1 ml. In the DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 13 mm for 24 hours, the viable cell count was 30,000 per 1 ml. In the DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 5 mm for 4 hours, the viable cell count was 40,000 per 1 ml. In the DMEM culture medium irradiated with Ar plasma at an irradiation distance of 5 mm for 24 hours, the viable cell count was 30,000 per 1 ml.
このように、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液でミドリカビ胞子を処理すると、ミドリカビ胞子の生菌数は減少する。つまり、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液は、真菌に対して殺菌効果を有する。 In this way, when the Penicillium digitatum spores are treated with the DMEM culture medium irradiated with plasma, the viable cell count of the Penicillium digitatum spores decreases. That is, the DMEM culture medium irradiated with plasma has a bactericidal effect against fungi.
Ｂ−３．ＹＰＤ培養液の実験結果
プラズマを照射しないＹＰＤ培養液で２４時間処理した場合には、ミドリカビ胞子から発芽して菌糸塊が形成された。プラズマを照射したＹＰＤ培養液で２４時間処理した場合には、菌糸塊は形成されなかった。つまり、プラズマを照射したＹＰＤ培養液は、真菌に対して殺菌効果を有する。
B-3. Experimental results of YPD culture solution When treated with YPD culture solution not irradiated with plasma for 24 hours, mycelial mass was formed by germination from Penicillium digitatum spores. When treated with plasma-irradiated YPD culture medium for 24 hours, no hyphal mass was formed. That is, the plasma-irradiated YPD culture solution has a bactericidal effect on fungi.
Ｂ−４．ＮＢ培養液の実験結果
図５は、ＮＢ培養液を用いた場合のミドリカビ胞子の生菌数を示すグラフである。図５に示すように、プラズマを照射したＮＢ培養液で４時間処理した場合には、生菌数は処理前の１７％程度であった。つまり、ミドリカビ胞子は８３％程度減少した。プラズマを照射しないＮＢ培養液で４時間処理した場合には、生菌数は処理前の８０％程度であった。このように、プラズマを照射したＮＢ培養液は、真菌に対して殺菌効果を有する。
B-4. Experimental Results of NB Culture Solution FIG. 5 is a graph showing the viable cell count of Penicillium digitatum spores when the NB culture solution is used. As shown in FIG. 5, when the NB culture solution irradiated with plasma was treated for 4 hours, the viable cell count was about 17% of that before the treatment. That is, the number of Penicillium digitatum spores decreased by about 83%. When treated with the NB culture solution not irradiated with plasma for 4 hours, the viable cell count was about 80% of that before the treatment. As described above, the plasma-irradiated NB culture solution has a bactericidal effect on fungi.
Ｃ．大腸菌
大腸菌は、細菌類の一種である。
C. Escherichia coli Escherichia coli is a type of bacteria.
Ｃ−１．実験手順
Ｃ−１−１．大腸菌の培養液の希釈
まず、大腸菌をＮＢ培養液で一晩培養した。そして、その培養液を１０００倍に希釈した。希釈した後の培養液には、１ｍｌ当たり１０００００個の大腸菌が存在すると推定した。
C-1. Experimental procedure C-1-1. Dilution of E. coli culture First, E. coli was cultured overnight in NB culture. Then, the culture solution was diluted 1000 times. It was estimated that 100,000 E. coli per ml were present in the diluted culture medium.
Ｃ−１−２．プラズマ殺菌水溶液による殺菌処理
希釈した大腸菌の培養液を３００μｌとプラズマ殺菌水溶液とを混合した。混合した後の体積は３ｍｌであった。そしてこの混合液で大腸菌を振とう培養した。この培養液を所定の時間（１ｈ、２ｈ、４ｈ、６ｈ、１８ｈ、２４ｈ）経過後にサンプリングした。サンプリングした培養液については、寒天培地に塗布した。そして、大腸菌の数を数えた。
C-1-2. Sterilization treatment with a plasma sterilization aqueous solution 300 μl of diluted Escherichia coli culture solution and a plasma sterilization aqueous solution were mixed. The volume after mixing was 3 ml. Then, Escherichia coli was shaken and cultured in this mixed solution. This culture broth was sampled after a predetermined time (1h, 2h, 4h, 6h, 18h, 24h). The sampled culture solution was applied to an agar medium. And I counted the number of E. coli.
Ｃ−２．ＤＭＥＭ培養液の実験結果
図６は、ＤＭＥＭ培養液を用いた場合の大腸菌の生菌数の時間変化を示すグラフである。図６の横軸は、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液もしくはプラズマを照射していないＤＭＥＭ培養液での処理時間である。図６の縦軸は、１ｍｌ当たりの生菌数である。
C-2. Experimental Results of DMEM Culture Solution FIG. 6 is a graph showing the time change of the viable cell count of Escherichia coli when the DMEM culture solution is used. The horizontal axis of FIG. 6 is the treatment time in the DMEM culture medium irradiated with plasma or the DMEM culture solution not irradiated with plasma. The vertical axis of FIG. 6 is the number of viable cells per 1 ml.
図６に示すように、プラズマを照射していないＤＭＥＭ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は処理時間の増加とともに増加している。プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は処理時間の増加とともに減少している。プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液では、照射時間によらず、大腸菌は同程度の割合で減少している。プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液では、大腸菌の数は、６時間の処理で１／１０程度になった。プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液では、大腸菌の数は、１８時間の処理で１／１０００以下になった。 As shown in FIG. 6, when treated with DMEM culture medium not irradiated with plasma, the number of E. coli increased as the treatment time increased. When treated with plasma-irradiated DMEM culture medium, the number of E. coli decreased with increasing treatment time. In the DMEM culture medium irradiated with plasma, Escherichia coli decreased at a similar rate regardless of the irradiation time. In the DMEM culture medium irradiated with plasma, the number of Escherichia coli was reduced to about 1/10 after 6 hours of treatment. In the DMEM culture medium irradiated with plasma, the number of E. coli was reduced to 1/1000 or less after 18 hours of treatment.
このように、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液は、細菌に対して殺菌効果を有する。 As described above, the DMEM culture medium irradiated with plasma has a bactericidal effect against bacteria.
Ｃ−３．ＮＢ培養液の実験結果
図７は、ＮＢ培養液を用いた場合の大腸菌の生菌数の時間変化を示すグラフである。図７の横軸は、プラズマを照射したＮＢ培養液もしくはプラズマを照射していないＮＢ培養液での処理時間である。図７の縦軸は、１ｍｌ当たりの生菌数である。
C-3. Experimental Results of NB Culture Solution FIG. 7 is a graph showing the time change of the viable cell count of Escherichia coli when the NB culture solution is used. The horizontal axis of FIG. 7 is the treatment time with the NB culture solution irradiated with plasma or the NB culture solution not irradiated with plasma. The vertical axis of FIG. 7 is the number of viable cells per 1 ml.
図７に示すように、プラズマを照射していないＮＢ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は時間の経過とともに増加している。プラズマを照射したＮＢ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は処理時間の増加とともに減少している。５分間プラズマを照射した培養液で６時間処理した場合には、大腸菌の数は処理前の１／１０程度になった。 As shown in FIG. 7, the number of Escherichia coli increased with the passage of time when treated with the NB culture medium not irradiated with plasma. When treated with plasma-irradiated NB culture medium, the number of E. coli decreased with increasing treatment time. When treated with the culture solution irradiated with plasma for 5 minutes for 6 hours, the number of Escherichia coli was about 1/10 of that before the treatment.
図８は、５分間のプラズマの照射を３回繰り返したＮＢ培養液についての大腸菌の生菌数の時間変化を示すグラフである。図８に示すように、プラズマを繰り返し照射したＮＢ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は処理時間の増加とともに急激に減少している。５分間のプラズマ照射を３回繰り返したＮＢ培養液で処理した場合には、大腸菌の数は、１．５時間の処理時間で１／１００００００以下に減少した。 FIG. 8 is a graph showing the time change of the viable cell count of Escherichia coli in the NB culture medium in which plasma irradiation for 5 minutes was repeated three times. As shown in FIG. 8, when treated with the NB culture medium repeatedly irradiated with plasma, the number of Escherichia coli decreased sharply as the treatment time increased. When treated with the NB culture medium in which plasma irradiation for 5 minutes was repeated 3 times, the number of E. coli decreased to 1/1000000 or less in the treatment time of 1.5 hours.
このように、プラズマを照射したＮＢ培養液は、細菌に対して殺菌効果を有する。また、プラズマを照射した時間が長いほど、殺菌効果は強かった。 As described above, the plasma-irradiated NB culture solution has a bactericidal effect on bacteria. In addition, the longer the plasma irradiation time, the stronger the bactericidal effect.
Ｄ．酵母
酵母は、真核細胞である。
D. Yeast Yeast is a eukaryotic cell.
Ｄ−１．実験手順
Ｄ−１−１．酵母の懸濁液
まず、ＹＰＤ培養液で出芽酵母を一晩培養した。そして、出芽酵母を集菌した。集菌した出芽酵母をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に懸濁した。
D-1. Experimental procedure D-1-1. Yeast Suspension First, Saccharomyces cerevisiae was cultured overnight in YPD culture medium. Then, budding yeast was collected. The collected budding yeast was suspended in phosphate buffered saline (PBS).
Ｄ−１−２．プラズマ殺菌水溶液による殺菌処理
そして、出芽酵母の懸濁液を３００μｌとプラズマ殺菌水溶液とを混合した。混合した後の体積は３ｍｌであった。そしてこの混合液で出芽酵母を振とう培養した。この培養液を所定の時間（０．５ｈ、１ｈ、１．５ｈ、２ｈ、４ｈ、６ｈ、８ｈ…）経過後にサンプリングした。サンプリングした培養液については、寒天培地に塗布した。そして、出芽酵母の数を数えた。
D-1-2. Sterilization treatment with a plasma sterilization aqueous solution Then, 300 μl of a suspension of budding yeast and a plasma sterilization aqueous solution were mixed. The volume after mixing was 3 ml. Then, the budding yeast was shaken and cultured in this mixed solution. This culture broth was sampled after a predetermined time (0.5 h, 1 h, 1.5 h, 2 h, 4 h, 6 h, 8 h ...). The sampled culture solution was applied to an agar medium. Then, the number of budding yeast was counted.
Ｄ−２．ＤＭＥＭ培養液の実験結果
図９は、ＤＭＥＭ培養液を用いた場合の出芽酵母の生菌数の時間変化を示すグラフである。図９の横軸は、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液もしくはプラズマを照射していないＤＭＥＭ培養液での処理時間である。図９の縦軸は、１ｍｌ当たりの生菌数である。
D-2. Experimental Results of DMEM Culture Solution FIG. 9 is a graph showing the time change of the viable cell count of Saccharomyces cerevisiae when the DMEM culture solution is used. The horizontal axis of FIG. 9 is the treatment time in the DMEM culture medium irradiated with plasma or the DMEM culture solution not irradiated with plasma. The vertical axis of FIG. 9 is the number of viable cells per 1 ml.
図９に示すように、プラズマを照射していないＤＭＥＭ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は、処理時間の増加とともに緩やかに減少している。ＤＭＥＭ培養液は、出芽酵母を培養するのに、それほど適していないためと考えられる。図９に示すように、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は、処理時間の増加とともに減少している。図９に示すように、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液で６時間処理した場合には、出芽酵母の数は１／１０００以下に減少している。 As shown in FIG. 9, when treated with DMEM culture medium not irradiated with plasma, the number of Saccharomyces cerevisiae gradually decreases with increasing treatment time. It is considered that DMEM culture medium is not so suitable for culturing Saccharomyces cerevisiae. As shown in FIG. 9, when treated with DMEM culture medium irradiated with plasma, the number of Saccharomyces cerevisiae decreased with increasing treatment time. As shown in FIG. 9, the number of Saccharomyces cerevisiae decreased to 1/1000 or less when treated with DMEM culture medium irradiated with plasma for 6 hours.
このように、プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液は、真核細胞に対して殺菌効果を有する。 As described above, the DMEM culture medium irradiated with plasma has a bactericidal effect on eukaryotic cells.
Ｄ−３．ＹＰＤ培養液の実験結果
図１０は、ＹＰＤ培養液を用いた場合の出芽酵母の生菌数の時間変化を示すグラフである。図１０の横軸は、プラズマを照射したＹＰＤ培養液もしくはプラズマを照射していないＹＰＤ培養液での処理時間である。図１０の縦軸は、１ｍｌ当たりの生菌数である。
D-3. Experimental Results of YPD Culture Solution FIG. 10 is a graph showing the time change of the viable cell count of Saccharomyces cerevisiae when the YPD culture solution is used. The horizontal axis of FIG. 10 is the treatment time with the YPD culture solution irradiated with plasma or the YPD culture solution not irradiated with plasma. The vertical axis of FIG. 10 is the number of viable cells per 1 ml.
図１０に示すように、プラズマを照射していないＹＰＤ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は、処理時間の増加とともに緩やかに増加している。図１０に示すように、プラズマを照射したＹＰＤ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は、処理時間の増加とともに減少している。プラズマを５分照射したＹＰＤ培養液では、出芽酵母の数は、８時間の処理によって１／１０程度になった。 As shown in FIG. 10, when treated with a YPD culture medium not irradiated with plasma, the number of Saccharomyces cerevisiae gradually increases with an increase in the treatment time. As shown in FIG. 10, when treated with a plasma-irradiated YPD culture medium, the number of Saccharomyces cerevisiae decreased with increasing treatment time. In the YPD culture medium irradiated with plasma for 5 minutes, the number of budding yeast was reduced to about 1/10 by the treatment for 8 hours.
図１１は、５分間のプラズマの照射を３回繰り返したＹＰＤ培養液についての出芽酵母の生菌数の時間変化を示すグラフである。図１１に示すように、プラズマを繰り返し照射したＹＰＤ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は処理時間の増加とともに急激に減少している。５分間のプラズマ照射を３回繰り返したＹＰＤ培養液で処理した場合には、出芽酵母の数は、２時間の処理時間で１／１０００以下に減少した。 FIG. 11 is a graph showing the time change of the viable cell count of Saccharomyces cerevisiae in the YPD culture medium in which plasma irradiation for 5 minutes was repeated three times. As shown in FIG. 11, when treated with the YPD culture medium repeatedly irradiated with plasma, the number of Saccharomyces cerevisiae decreased sharply as the treatment time increased. When treated with the YPD culture medium in which plasma irradiation for 5 minutes was repeated 3 times, the number of budding yeasts decreased to 1/1000 or less in the treatment time of 2 hours.
このように、プラズマを照射したＮＢ培養液は、真核細胞に対して殺菌効果を有する。また、プラズマを照射した時間が長いほど、殺菌効果は強かった。 As described above, the plasma-irradiated NB culture medium has a bactericidal effect on eukaryotic cells. In addition, the longer the plasma irradiation time, the stronger the bactericidal effect.
Ｅ．実験のまとめ
図１２は、以上の実験をまとめた表である。図１２に示すように、プラズマを照射しないＤＭＥＭ培養液、ＹＰＤ培養液、ＮＢ培養液を用いた処理では、真菌または細菌は、増加するかもしくは緩やかに減少した。プラズマを照射したＤＭＥＭ培養液、ＹＰＤ培養液、ＮＢ培養液を用いた処理では、真菌または細菌は、減少した。つまり、プラズマを照射した培養液、すなわち、プラズマ殺菌水溶液は、殺菌効果を示した。
E. Summary of Experiments FIG. 12 is a table summarizing the above experiments. As shown in FIG. 12, the fungi or bacteria increased or gradually decreased in the treatment using DMEM culture medium, YPD culture medium, and NB culture medium which were not irradiated with plasma. Treatment with plasma-irradiated DMEM culture, YPD culture, and NB culture reduced fungi or bacteria. That is, the culture solution irradiated with plasma, that is, the plasma sterilizing aqueous solution showed a sterilizing effect.
なお、図１２に示すように、プラズマの照射時間の増加とともに、Ｈ2 Ｏ2 、ＮＯ2 - 、ＮＯ3 - の量は増加した。Ｈ2 Ｏ2 の濃度は、１．０ｍＭ以上１０．０ｍＭ以下であるとよい。より好ましくは、Ｈ2 Ｏ2 の濃度は、１．２ｍＭ以上８．０ｍＭ以下である。ＮＯ2 - の濃度は、１．０ｍＭ以上１０．０ｍＭ以下であるとよい。より好ましくは、ＮＯ2 - の濃度は、１．２ｍＭ以上８．０ｍＭ以下である。ＮＯ3 - の濃度は、０．１ｍＭ以上１．６ｍＭ以下であるとよい。より好ましくは、ＮＯ3 - の濃度は、０．２ｍＭ以上１．２ｍＭ以下である。ここで、各濃度は、化学プローブ法で測定される濃度である。 Incidentally, as shown in FIG. 12, with the increase of the plasma irradiation time, H 2 O 2, NO 2 -, NO 3 - increased amount of. The concentration of H 2 O 2 is preferably 1.0 mM or more and 10.0 mM or less. More preferably, the concentration of H 2 O 2 is 1.2 mM or more and 8.0 mM or less. The concentration of NO 2 - is preferably 1.0 mM or more and 10.0 mM or less. More preferably, NO 2 - concentration is above 1.2 mM 8.0 mM or less. The concentration of NO 3 - is preferably 0.1 mM or more and 1.6 mM or less. More preferably, NO 3 - concentration is 0.2mM or more 1.2mM less. Here, each concentration is a concentration measured by the chemical probe method.
ＰＭ…プラズマ殺菌水溶液製造装置
Ｐ１…プラズマ照射装置
Ｍ１…ロボットアーム
Ｐ１０、Ｐ２０…プラズマ発生装置
１０、１１…筐体部
１０ｉ、１１ｉ…ガス導入口
１０ｏ、１１ｏ…ガス噴出口
２ａ、２ｂ…電極
Ｐ…プラズマ領域
Ｈ…凹部（ホロー）
PM ... Plasma sterilization aqueous solution production device P1 ... Plasma irradiation device M1 ... Robot arm P10, P20 ... Plasma generators 10, 11 ... Housing 10i, 11i ... Gas inlets 10o, 11o ... Gas outlets 2a, 2b ... Electrodes P ... Plasma region H ... Recessed (hollow)
Claims (4)
ＹＰＤ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射した水溶液であり、
前記非平衡大気圧プラズマを照射した後のｐＨが４．７８以上５．４以下であること
を特徴とするプラズマ殺菌水溶液。 A plasma sterilizing aqueous solution for killing fungi or fungi
It is an aqueous solution obtained by irradiating the YPD culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma.
A plasma sterilizing aqueous solution characterized in that the pH after irradiation with the non-equilibrium atmospheric pressure plasma is 4.78 or more and 5.4 or less.
ＮＢ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射した水溶液であり、
前記非平衡大気圧プラズマを照射した後のｐＨが４．８０以上５．５９以下であること
を特徴とするプラズマ殺菌水溶液。 A plasma sterilizing aqueous solution for killing fungi or fungi
It is an aqueous solution obtained by irradiating the NB culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma.
A plasma sterilizing aqueous solution characterized in that the pH after irradiation with the non-equilibrium atmospheric pressure plasma is 4.80 or more and 5.59 or less.
ＹＰＤ培養液を準備する水溶液準備工程と、
前記ＹＰＤ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射するプラズマ照射工程と、
を有し、
前記プラズマ照射工程では、
前記ＹＰＤ培養液をプラズマ殺菌水溶液とし、
前記プラズマ殺菌水溶液のｐＨを４．７８以上５．４以下とすること
を特徴とするプラズマ殺菌水溶液の製造方法。 A method for producing a plasma sterilizing aqueous solution for killing fungi or fungi.
Aqueous solution preparation step to prepare YPD culture solution and
A plasma irradiation step of irradiating the YPD culture solution with non-equilibrium atmospheric pressure plasma, and
Have,
In the plasma irradiation step,
The YPD culture solution was used as a plasma sterilizing aqueous solution.
A method for producing a plasma sterilizing aqueous solution, which comprises setting the pH of the plasma sterilizing aqueous solution to 4.78 or more and 5.4 or less.
ＮＢ培養液を準備する水溶液準備工程と、
前記ＮＢ培養液に非平衡大気圧プラズマを照射するプラズマ照射工程と、
を有し、
前記プラズマ照射工程では、
前記ＮＢ培養液をプラズマ殺菌水溶液とし、
前記プラズマ殺菌水溶液のｐＨを４．８０以上５．５９以下とすること
を特徴とするプラズマ殺菌水溶液の製造方法。 A method for producing a plasma sterilizing aqueous solution for killing fungi or fungi.
Aqueous solution preparation step to prepare NB culture solution and
A plasma irradiation step of irradiating the non-equilibrium atmospheric pressure plasma prior Symbol NB broth,
Have,
In the plasma irradiation step,
The previous Symbol NB culture fluid and plasma sterilization solution,
A method for producing a plasma sterilizing aqueous solution, which comprises setting the pH of the plasma sterilizing aqueous solution to 4.80 or more and 5.59 or less.
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