JPH0614977A - 超音波殺菌方法及び装置 - Google Patents
超音波殺菌方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0614977A JPH0614977A JP4194721A JP19472192A JPH0614977A JP H0614977 A JPH0614977 A JP H0614977A JP 4194721 A JP4194721 A JP 4194721A JP 19472192 A JP19472192 A JP 19472192A JP H0614977 A JPH0614977 A JP H0614977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- convergent point
- cell
- oscillator
- malignant cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
［目的］悪質細胞のみを破壊する。
［構成］超音波の集束点を悪質細胞に位置せしめて、細
胞内の流体に音響流を発生せしめて悪質細胞の細胞壁を
破壊する超音波殺菌方法及び装置。
胞内の流体に音響流を発生せしめて悪質細胞の細胞壁を
破壊する超音波殺菌方法及び装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波殺菌方法及び装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の殺菌装置にあっては、放射線や紫
外線を利用したものであった。
外線を利用したものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】放射線においては、管
理区域を設けるなど管理が面倒であり、両者はいずれも
表面の病原菌等の悪性細胞の破壊は可能ではあるが、良
性細胞内の悪性細胞を破壊することは困難である。そこ
で、本発明者は種々研究を重ねた結果、超音波を印加し
た時に生じる音響流によって細胞が破壊されることを見
出し、悪性の細胞のみを破壊することができる方法及び
装置を提案したものである。
理区域を設けるなど管理が面倒であり、両者はいずれも
表面の病原菌等の悪性細胞の破壊は可能ではあるが、良
性細胞内の悪性細胞を破壊することは困難である。そこ
で、本発明者は種々研究を重ねた結果、超音波を印加し
た時に生じる音響流によって細胞が破壊されることを見
出し、悪性の細胞のみを破壊することができる方法及び
装置を提案したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、超音波の集束点を悪質細胞に位置せしめ
て、細胞内の流体に音響流を発生せしめて悪質細胞の細
胞壁を破壊する超音波殺菌方法を構成したものである。
するために、超音波の集束点を悪質細胞に位置せしめ
て、細胞内の流体に音響流を発生せしめて悪質細胞の細
胞壁を破壊する超音波殺菌方法を構成したものである。
【０００５】又、振動整合体の輻射面を球状の凹面で形
成した超音波殺菌装置を構成したものである。
成した超音波殺菌装置を構成したものである。
【０００６】又、振動整合体の凹面状の輻射面の反対側
に同心円状に分割した超音波振動子を固定して位相を調
整せしめる超音波殺菌装置を構成したものである。
に同心円状に分割した超音波振動子を固定して位相を調
整せしめる超音波殺菌装置を構成したものである。
【０００７】又、平形の超音波振動子を複数個に分割し
て夫々を発振器に接続して位相を調整せしめる超音波殺
菌装置を構成したものである。
て夫々を発振器に接続して位相を調整せしめる超音波殺
菌装置を構成したものである。
【０００８】又、平形の超音波振動子の電極を複数個に
分割して各電極を別々の発振器に接続して位相を調整せ
しめる超音波殺菌装置を構成したものである。
分割して各電極を別々の発振器に接続して位相を調整せ
しめる超音波殺菌装置を構成したものである。
【０００９】
【作用】本発明は前記のように構成したもので、集束点
を悪質細胞に位置せしめて集束音場を生成せしめ、細胞
内の流体に音響流を発生させ、悪質細胞の細胞壁を破壊
する。
を悪質細胞に位置せしめて集束音場を生成せしめ、細胞
内の流体に音響流を発生させ、悪質細胞の細胞壁を破壊
する。
【００１０】
【実施例】本発明方法を図１に示す装置の第１実施例に
基づいて詳細に説明する。流体に音響流を発生させるに
は、超音波の照射により音圧変化、波形変化（高調波発
生）が特に大きい場合に発生する。通常平形の輻射板に
おいて超音波を照射した場合には図３に示すように音圧
分布は、輻射板近傍で大きく、距離が離れるとなだらか
に減衰していく。このような減衰がなだらかな場合には
音響流が発生しない。音圧変化、波形変化を大きくする
には超音波の集束音場を生成させることが必要である。
基づいて詳細に説明する。流体に音響流を発生させるに
は、超音波の照射により音圧変化、波形変化（高調波発
生）が特に大きい場合に発生する。通常平形の輻射板に
おいて超音波を照射した場合には図３に示すように音圧
分布は、輻射板近傍で大きく、距離が離れるとなだらか
に減衰していく。このような減衰がなだらかな場合には
音響流が発生しない。音圧変化、波形変化を大きくする
には超音波の集束音場を生成させることが必要である。
【００１１】そこで、本発明方法においては、細胞内の
流体に超音波を集束せしめて音響流を発生させ悪性細胞
の細胞壁を破壊する。具体例は図１に示すように音響レ
ンズで形成した振動整合体１の輻射面２を所定の曲率を
有する球状の凹面で形成し、輻射面２の反対側に超音波
振動子３を固定し、発振器４に接続して輻射面２の照射
側に集束点Ｃを形成せしめる。
流体に超音波を集束せしめて音響流を発生させ悪性細胞
の細胞壁を破壊する。具体例は図１に示すように音響レ
ンズで形成した振動整合体１の輻射面２を所定の曲率を
有する球状の凹面で形成し、輻射面２の反対側に超音波
振動子３を固定し、発振器４に接続して輻射面２の照射
側に集束点Ｃを形成せしめる。
【００１２】本実施例は前記のように構成したもので、
発振器４の電気信号で超音波振動子３を５ＭＨｚの周波
数で振動させると、図１に示すよう集束点Ｃが生成され
集束音場ができる。このような集束点Ｃは図２に示すよ
うに急激に音圧が大きくなり、急激に減衰する。この急
激な音圧変化により良性細胞内の流体に音響流が発生す
る。それ故、集束点Ｃが悪性細胞が位置する個所にくる
ように設定すれば、音響流により悪性細胞の細胞壁が破
壊され、悪性細胞は死滅する。尚、集束点Ｃは近似的に
は下記の式１で求めることができる。
発振器４の電気信号で超音波振動子３を５ＭＨｚの周波
数で振動させると、図１に示すよう集束点Ｃが生成され
集束音場ができる。このような集束点Ｃは図２に示すよ
うに急激に音圧が大きくなり、急激に減衰する。この急
激な音圧変化により良性細胞内の流体に音響流が発生す
る。それ故、集束点Ｃが悪性細胞が位置する個所にくる
ように設定すれば、音響流により悪性細胞の細胞壁が破
壊され、悪性細胞は死滅する。尚、集束点Ｃは近似的に
は下記の式１で求めることができる。
【式１】 ｒ：球面の曲率半径 ｈ：凹面の深さ ｋ：２π／λ λ：波長 上記の関係式を基に集束点Ｃを調整すればよいものであ
る。次に、第２実施例を図４に基づいて説明すると、第
１実施例における振動整合体１の反輻射面に同心円状に
分割された超音波振動子３、３´、３″を固定し、夫々
発振器４、４´、４″に接続する。そして、同一周波数
で位相を発振器４、４´、４″で調整して集束音場即ち
集束点Ｃの位置を調整する。前記実施例において、一つ
の超音波振動子をＡとし、他の超音波振動子をＢとした
際の集束点Ｃは図７に示すようになる。即ち、集束点Ｃ
において或時間ｔ0でのＡからの位相χ1 は下記の式２
で求めることができる。
る。次に、第２実施例を図４に基づいて説明すると、第
１実施例における振動整合体１の反輻射面に同心円状に
分割された超音波振動子３、３´、３″を固定し、夫々
発振器４、４´、４″に接続する。そして、同一周波数
で位相を発振器４、４´、４″で調整して集束音場即ち
集束点Ｃの位置を調整する。前記実施例において、一つ
の超音波振動子をＡとし、他の超音波振動子をＢとした
際の集束点Ｃは図７に示すようになる。即ち、集束点Ｃ
において或時間ｔ0でのＡからの位相χ1 は下記の式２
で求めることができる。
【式２】 χ：ＡからＣまでの距離 ｎ：ｎλ≦χ＜（ｎ＋１）λとなる整数 λ：波長 又、Ｂでの位相ｙ1 を調整したい時の位相ｙ1 は、式３
で求めることができる。
で求めることができる。
【式３】 ｍ：整数であり、ｍλ≦χ／ｓｉｎθ＜ｍの関係にあ
る。 ｙ1 とχ1 の位相のずれは、式４で求めることができ
る。
る。 ｙ1 とχ1 の位相のずれは、式４で求めることができ
る。
【式４】 同調させるためのずれ時間ｔは、式５で求めることがで
きる。
きる。
【式５】 但しｆは周波数である。したがって、１／ｆ−ｔ秒遅く
Ｂからの発振を行えばよい。
Ｂからの発振を行えばよい。
【００１３】次に、第３実施例を図５に基づいて説明す
ると、平形の超音波振動子を複数子に分割し、各超音波
振動子３、３´、３″、３″´、３″″を夫々発振器
４、４´、４″、４″´、４″″に接続し、各発振器
４、……４″″を同一周波数にして位相を変化させて集
束点Ｃを形成せしめる。尚、集束点Ｃの位置は周波数と
位相変化によって調整する。
ると、平形の超音波振動子を複数子に分割し、各超音波
振動子３、３´、３″、３″´、３″″を夫々発振器
４、４´、４″、４″´、４″″に接続し、各発振器
４、……４″″を同一周波数にして位相を変化させて集
束点Ｃを形成せしめる。尚、集束点Ｃの位置は周波数と
位相変化によって調整する。
【００１４】次に、第４実施例を図６に基づいて説明す
ると、平形の超音波振動子３の電極６を分割して複数個
の電極６、６´、６″、６″´、６″″を形成し、各電
極を夫々発振器４、４´、４″、４″´、４″″に接続
したものである。
ると、平形の超音波振動子３の電極６を分割して複数個
の電極６、６´、６″、６″´、６″″を形成し、各電
極を夫々発振器４、４´、４″、４″´、４″″に接続
したものである。
【００１５】本実施例は第３実施例と同様に周波数を同
一にして位相を変化させることにより集束点Ｃを形成す
る。尚、各実施例に用いる超音波振動子は圧電性をもつ
ポリフッ化ビニリデンを用いると、音響インピーダンス
が人体に近いため、効率の良い細胞破壊を行うことがで
きる。又、輻射面は人体と接触せしめると媒質が同一な
ので、集束点が変化する恐れがない。
一にして位相を変化させることにより集束点Ｃを形成す
る。尚、各実施例に用いる超音波振動子は圧電性をもつ
ポリフッ化ビニリデンを用いると、音響インピーダンス
が人体に近いため、効率の良い細胞破壊を行うことがで
きる。又、輻射面は人体と接触せしめると媒質が同一な
ので、集束点が変化する恐れがない。
【００１６】
【発明の効果】本発明は前記のような構成、作用を有す
るもので、悪質細胞の細胞壁のみを破壊して細胞を死滅
させることができる。
るもので、悪質細胞の細胞壁のみを破壊して細胞を死滅
させることができる。
【００１７】
【図１】本発明に係る超音波殺菌方法及び装置の第１実
施例の断面図。
施例の断面図。
【図２】その音圧と距離との関係を示す説明図。
【図３】従来の平板で生成される音圧と距離との関係を
示す説明図。
示す説明図。
【図４】第２実施例の断面図。
【図５】第３実施例の断面図。
【図６】第４実施例の断面図。
【図７】位相のずれ調整の説明図
１ 振動整合体 ２ 輻射面 ３ 超音波振動子 ３´ 超音波振動子 ３″ 超音波振動子 ３″´超音波振動子 ３″″超音波振動子 ４ 発振器 ４´ 発振器 ４″ 発振器 ４″´発振器 ４″″発振器 ６ 電極 ６´ 電極 ６″ 電極 ６″´電極 ６″″電極 Ｃ 集束点 整理番号 ＴＰ０４０１５ 化学式等を記載した書面
【式１】Ｃ＝ｒ−１２ｒ／（ｋ2 ｈ2 ＋１２）
【式２】χ1 ＝χ−ｎλ
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波の集束点を悪質細胞に位置せしめ
て、細胞内の流体に音響流を発生せしめて悪質細胞の細
胞壁を破壊することを特徴とする超音波殺菌方法。 - 【請求項２】 振動整合体の輻射面を球状の凹面で形成
したことを特徴とする超音波殺菌装置。 - 【請求項３】 振動整合体の凹面状の輻射面の反対側に
同心円状に分割した超音波振動子を固定して位相を調整
せしめることを特徴とする請求項２記載の超音波殺菌装
置。 - 【請求項４】 平形の超音波振動子を複数個に分割して
夫々を発振器に接続して位相を調整せしめることを特徴
とする超音波殺菌装置。 - 【請求項５】 平形の超音波振動子の電極を複数個に分
割して各電極を別々の発振器に接続して位相を調整せし
めることを特徴とする超音波殺菌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194721A JPH0614977A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波殺菌方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194721A JPH0614977A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波殺菌方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614977A true JPH0614977A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16329145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4194721A Pending JPH0614977A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波殺菌方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614977A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010022226A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Olympus Corp | 超音波ダイセクション装置および超音波ダイセクション方法 |
| WO2021111655A1 (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 超音波装置、便器、器物、および蓋 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4194721A patent/JPH0614977A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010022226A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Olympus Corp | 超音波ダイセクション装置および超音波ダイセクション方法 |
| WO2021111655A1 (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 超音波装置、便器、器物、および蓋 |
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