JPS6119232B2 - - Google Patents

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JPS6119232B2
JPS6119232B2 JP51149901A JP14990176A JPS6119232B2 JP S6119232 B2 JPS6119232 B2 JP S6119232B2 JP 51149901 A JP51149901 A JP 51149901A JP 14990176 A JP14990176 A JP 14990176A JP S6119232 B2 JPS6119232 B2 JP S6119232B2
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JP
Japan
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cell
physiological
cells
physiological solution
force
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JP51149901A
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JPS5282778A (en
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Tsuimumeruman Ururitsuhi
Piruaato Gyunteru
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KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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Publication date
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Publication of JPS6119232B2 publication Critical patent/JPS6119232B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N13/00Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/18Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/18Processing by biological processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生理的液体から金属イオン類を摂取す
るための、生理的液体中に懸垂された細胞壁を有
する生物生体細胞からなる物質の製法並びに上記
方法により製造された物質に関する。本発明は更
に本発明による物質の殊に有利な使用法に関す
る。
生物の細胞は、生理的液体中に存在する金属イ
オン類を吸収する能力を有する。しかし、金属イ
オン類を含有する生理的液体の中へ生物の細胞を
入れると、細胞表面に存在する細胞の吸着場所だ
けが効力を生じる。本発明の目的は、細胞の内部
に存在する吸着場所も、生理的液体中に存在する
金属イオン類の吸着のために利用しうるようにし
て生物の細胞の高い吸着能力を工業的目的に使用
することができるようにすることである。
従つて本発明の課題は、生理的液体から金属イ
オンを摂取するための吸着剤技術に於て使用する
ことが出来るような、生理的液体中に懸垂された
細胞壁を有する生物生細胞からなり、容異に而も
経済的に使用することが出来る物質を、高度の吸
着作用を有する生成物として得られるように製造
することにある。
この課題は本明細書冒頭に記したような本発明
による方法に従つて、生理的液体中に最高20重量
%の密度に於て懸垂された細胞をある一定の作用
力及びその作用力のある一定の作用時間を有する
電場にさらし、細胞の膜が、カリウム又は蛋白類
のような直径が2ないし50Åの範囲の細胞内に存
在する物質が細胞内部から生理的溶液中に移行出
来るように変質せしめ、なおこの際電気力及び電
気力を作用せしめる時間は細胞膜の変化を細胞の
再生によつて完全に回復し得る程度に制限するこ
とによつて解決される。細胞の重量の記載につい
ては、これは新鮮細胞の重量を意味する。
本発明は、生物の細胞の金属イオン類の摂取能
力は、細胞が破壊されない限りに於て、細胞内に
存在する吸着機能状態が細胞液体中に存在する金
属イオン類に対して親和性を有するように処理し
た場合に於て、激しく高められるとの知見が得ら
れたことに基ずく。更に本発明は電場を作用せし
めることによつて細胞膜は開放されるが、細胞壁
は作用を受けないから細胞膜が再整備されるため
の機能は、更に保持されているとの知見に基ずく
この際細胞の生活能力は何ら影響を受けない。
上記開放されることによつて細胞内からの物質
が生理的溶液中に乃至は生理的溶液からの物質が
細胞内部に移行し、従つて、細胞が金属イオン類
を含む液体中に存在せしめられた場合に金属イオ
ン類は細胞の内部に移行し、細胞の内部にある吸
着場所が作用することになる。細胞の金属イオン
類に対する吸着能力は著るしく高められる。この
際自明のこと乍ら、例えばレントゲン線のような
電磁光線、例えば超音波光線のような機械的光線
又は例えば中性子放出のような粒子放射も細胞膜
の開放を達成せしめることが出来る。更に滲透圧
によつても細胞の膜の上記変化を達することが出
来るが、この場合細胞壁は予じめ除去しておくこ
とが必要である。
本発明は更に、細胞の電気的の環通により細胞
膜の透過性の高揚及びこれによる細胞開放の効果
が得られることに基ずく。この際細胞を電解質溶
液を形成する生理的液体中に存在せしめ、この液
体中に挿入せしめた2個の電極にまさに電気的の
貫通を起さしめるような電圧を注加する。このよ
うなことが達せられるような電圧を以下貫通電圧
と呼称する。常態に於ては電気的に負荷されてい
ない生体細胞の膜は、この際に於て電気的に負荷
される。透過性高揚が起るための貫通電圧の強さ
は本質上細胞の膜の電気的性質、弾性、細胞膜の
厚み並びに細胞の大きさに関係する。
電場の強さは約1ないし20KVであるのが適当
であることが判明した。この際細胞を含む生理的
溶液を電場の作用範囲内に流動状に通過せしめる
ようにして行うことが出来る。更に細胞を1μ秒
ないし一定の時間までの脈流を有する脈流電場を
作用せしめることが適当であることが判明した
が、この際細胞はまさに加熱によつても死滅しな
い。この際電場の強さは、細胞の膜に貫通電圧が
形成されるように設定する。脈動の数は約2ない
し10である。
本発明による方法に従つて製造された物質が細
胞の再生にも拘わらず、その使用期間中完全にそ
の吸着能力を保せしめるためには、上記物質はそ
の製造に際して、摂取されるべき金属を含む生理
的液体中に直接導入せしめるか、又は直接金属含
有生理的液体中で製造することによつて行なう。
しかし又、物質を、その製造に於て約0℃ないし
その使用状態の温度範囲に冷却された状態に置く
ことも適当である。このようにして、本発明によ
る方法で製造された物質の高度の吸着能力を多数
日間保持せしめることが可能となる。
本発明による方法の殊に有令利な変法としては
先ず生理的溶液中にシクロヘキシミド又はこれに
類するもののような蛋白質合成阻止剤を約10-6
ル/の濃度で添加する。このことによつて、本
発明方法によつて細胞に作用された変質及びそれ
による細胞膜の開放は再生過程が中断されても充
分長い期間保持されており、従つて本発明による
上記物質も又その高度の吸着能力を長期間に渉つ
て保持している。
本発明方法により製造された上記物質は、生理
的溶液中に懸垂された、もとの状態にある同一種
類の細胞の吸着能力に対して少なくとも係数2高
められた吸着能力を有する。生理的溶液から銅を
吸着する場合には、溶液中の細胞の0.1重量%の
濃度及び溶液中の銅の1μM/の濃度に於ける
本発明に従つて海水バクテリアMB22(このバク
テリアは、「ジヤーナル・オブ・バクテリオロジ
ー」(“Journal of Bacteriology)、1975年7月、
第123巻、第1号、第294頁〜301頁に記載されて
おり、発明者がベルリン自由大学から入手した)
から製造された物質の吸着能力は、同一種類のも
ので、最初の状態にある細胞の相当量を溶液中の
銅の同一懸垂濃度及び濃度に於て使用した場合に
比して少なくとも係数2ほど高い。
ことに有利な方法としては、本発明により製造
された上記物質を例えば海水、淡水、廃水又はこ
れらに類するもののような、少なくとも0.5mM/
のマグネシウム及び(又は)カルシウム並びに
カリウムイオン類を含む水性溶液から金属類を濃
縮化せしめるために使用することにある。この場
合は上記物質を水性溶液中に添加し、この溶液中
に最初の濃度の金属が本発明による物質により摂
取されるまで放置し、次いでこの物質を水性溶液
から分離する。
従つて本発明による物質は例えばウラン又はリ
チウムのような工業上緊急に必要とする金属類を
回取するために使用することが可能となり極めて
有利性を有する。これら金属類は勿論海水中に多
量に存在しているが、非常に高度に稀釈された状
態で存在するので、これら金属類を経済的に海水
から回取することは従来成功することが出来なか
つた。本発明による物質の使用は、これらが金属
ウラン及びリチウムを吸収する能力が非常に高度
であるので、これら金属を経済的に回収すること
を可能ならしめ、なおこの場合本発明による上記
物質を製造するに際して、例えば洗剤製造に際し
て得られる硝酸塩並びに燐酸塩廃水中で培養する
ことが出来る。例えばクロレラ−又はドナリエラ
(Dunalliela)−藻類又は海水バクテリアMB22の
ような生物の細胞から出発して行なうことにより
経済性を更に高めることが出来る。このことは殊
に工業上の廃水から金属類を非常に経済的に回取
することを可能ならしめる。
例 1 クロレラ−藻類を、Naclを0.5重量%の濃度で
含み、従つて良好な伝導性を有する電解質溶液を
形成する溶液中に約10重量%の濃度で添加する。
次いで高電圧を発生するための装置を使用して、
3cm×3cmの寸法を有し、溶液中に相向き合つて
対峙させた2個の平らな正方形の白金電極に約
10KVの電圧及び10μsのパルス接続時間を有す
る電圧衝撃を若干秒の間隔で4回連続して与え
る。
海水からウランを吸収するためには、次いで上
記溶液を遠心分離処理し、得られた細胞約5g
を、430mM/のNacl、50mM/のMgcl2、9.5
mM/のKcl、10mM/のCaCl2、2μM/の
リチウム並びに0.03μM/のウランを含む海水
100中に添加し、撹拌下海水中に24時間放置せ
しめる。次いで細胞中のウランの濃縮係数を測定
した結果、海水中のウランの濃度に基ずき106
あつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 生理的溶液中に最高約20重量%の密度におい
    て懸垂せしめた細胞壁を有する生物生細胞を或る
    一定の電気力とその電気力の或る一定の作用時間
    とを有する電場にさらして、細胞内部に存在する
    カリウム又は蛋白質のような2ないし50Åの直径
    を有する物質が細胞内部から生理的溶液中に移行
    することが出来るように細胞膜を変質せしめ、且
    つこの際その電気力とその電気力作用時間とを細
    胞膜の変質が細胞の再生により全治回復されるよ
    うな範囲に制限することにより製造した、生理的
    液体から金属イオン類を摂取するための、生理的
    溶液中に懸垂された細胞壁を有する生物生細胞よ
    りなる物質。 2 生理的液体から金属イオン類を摂取するため
    の、生理的溶液中に懸垂された細胞壁を有する生
    物生細胞よりなる物質を製造する方法において、
    生理的溶液中に最高約20重量%の密度で懸垂せし
    めた細胞壁を有する生物生細胞を或る一定の電気
    力とその電気力の或る一定の作用時間とを有する
    電場にさらして、細胞内部に存在する−カリウム
    又は蛋白質のような直径が2ないし50Åであるよ
    うな−物質が細胞内部から生理的溶液中に移行す
    ることができるように細胞膜を変質せしめ、且つ
    この際その電気力と電気力作用時間とを細胞膜の
    変質が細胞の再生により全治回復されるような範
    囲に制限することを特徴とする方法。 3 細胞を1ないし20KVの場の強さの電場にさ
    らす特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 生理的溶液中へシクロヘキシミド又はこれに
    類するもののような蛋白質合成阻止剤を約10-6
    M/の濃度で添加する特許請求の範囲第2項ま
    たは第3項記載の方法。
JP14990176A 1975-12-24 1976-12-15 Production of substance comprising living body cell with cell membrane suspendind in physiological solution Granted JPS5282778A (en)

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Publications (2)

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JPS5282778A JPS5282778A (en) 1977-07-11
JPS6119232B2 true JPS6119232B2 (ja) 1986-05-16

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ID=5965681

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Country Status (6)

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CH (1) CH630117A5 (ja)
DE (1) DE2558750C3 (ja)
FR (1) FR2336480A1 (ja)
GB (1) GB1560300A (ja)

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