KR20030045111A

KR20030045111A - 유해물질의 처리재, 유해물질의 처리방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20030045111A
Application number: KR10-2003-7005202A
Authority: KR
Inventors: 가토신지; 와타나베히로카즈; 구로베히사노리; 이와타미사오; 고시 야마구치
Original assignee: 가부시키가이샤 노리타케 캄파니 리미티드; 고시 야마구치
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2003-06-09
Also published as: US7396796B2; WO2002034301A1; US20030178296A1; JPWO2002034301A1; EP1621214A1; JP3869790B2; AU2001292342A1; ZA200301462B; EP1621214A4; TW508252B

Abstract

유해물질의 처리재(10)는 유지물질(13)과 천이금속산화물을 구비하고 있다. 이 유지물질(13)은 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 혈액 등의 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 바이러스나 세균, 독소 등의 특정한 유해물질(3)만을 유지하는 특이성을 가진다. 상기 천이금속산화물은 상기 유지물질 (13)로써 유지한 상기 유해물질을 광촉매기능에 의해 불활성화한다.

Description

유해물질의 처리재, 유해물질의 처리방법 및 그 장치{MATERIAL FOR TREATING HARMFUL SUBSTANCE, AND METHOD AND APPARATUS FOR TREATING HARMFUL SUBSTANCE}

종래, 예를 들면 혈액중이나 혈액제제(血液製劑) 중에 함유된 생물학적으로 위험성이 있는 바이러스나 병원성 세균 등의 생물이나 독소를 제거하는 방법으로서, 가열에 의해서 생물이나 독소를 사멸(死滅)하거나 분해하는 등에 의해 불활성화하는 방법, 빛에 의해서 활성화하는 색소를 섞어 광 조사(照射)에 의해 불활성화하는 방법, 전기분해에 의해 불활성화하는 방법, 필터로써 물리적으로 분리·제거하는 방법 등이 알려져 있다.

그러나, 가열처리에 의해 바이러스나 병원성 세균, 독소를 불활성화하는 방법에서는, 바이러스나 병원성 세균, 독소 외에 혈액 성분이나 혈액제제 성분인 성분단백질이 가열에 의해 변성(變性)하여 버린다. 그리고, 완전히 바이러스나 병원성 세균, 독소를 불활성화하기 위해서는, 성분단백질에 대하여 엄격한 가열조건이된다. 또한, 필터로써 물리적으로 분리·제거하는 방법으로는, 완전히 바이러스나 병원성 세균, 독소를 제거하는 것이 곤란하다. 더욱이, 전기분해에 의해 불활성화하는 방법으로는, 가열처리와 같이, 바이러스나 병원성 세균, 독소 외에 성분단백질이 변성 또는 분해될 우려가 있는 동시에, 완전히 바이러스나 병원성 세균, 독소를 불활성화하기 위해서 성분단백질에 대하여 보다 엄격한 조건이 된다. 이 때문에, 가열처리와 필터에 의한 분리제거를 병용하는 등, 각종 처리를 병용하고 있는 것이 현재 상황으로서, 처리가 번잡하고 시간을 요하는 문제가 있다.

또한, 빛에 의해서 활성화하는 색소를 혈액에 혼입(混入)하여 광 조사에 의해 불활성화하는 방법에서는, 체내에 유입하는 혈액이나 혈액제제 중에 색소를 혼입시키기 때문에, 거부반응이 생기지 않는 안정성이 높은 색소를 선택해야 하며, 색소의 선택이 번잡해지는 동시에, 색소의 안전성의 확인 등도 번잡하여, 이용할 수 있는 색소가 한정되어, 범용성이 낮은 문제가 있다.

종래에, 채혈한 혈액을 임상(臨床) 검사할 때에, 현재상황에서는 바이러스나 세균 등을 제거하기 위한 멸균처리인 염소계 소독제나 알칼리계 소독제, 과열처리에서는, 혈액이나 체액중의 성분이 변성하여 버리기 때문에, 피채혈자의 감염증의 유무에 관계없이, 혈액이나 체액자체의 멸균처리는 하지 않는다. 따라서, 폐기 시에는 멸균처리는 유효하지만, 임상검사의 전(前)처리에는 맞지 않아서, 임상검사 시에 멸균처리를 하지 않고서 검사체 취급자의 감염 예방대책, 소위 바이오 해저드 대책에만 대응하고 있다.

반도체는, 구성하는 물질의 금지대 간격 즉 밴드갭(band gap) 이상의 에너지를 가진 파장의 빛이 조사되면, 반도체내부에 전자, 정공쌍이 형성되는 여기상태가 된다. 그리고, 예를 들면 이산화티타늄은, 장파장의 자외선 또는 가시광선이 조사됨으로써, 여기상태가 되어 가벼운 환원력과 매우 강한 산화력을 나타낸다. 또한, 이산화티타늄은, 무기질이기 때문에, 여기하지 않는 상태에서는 인체에 대하여 완전히 무해하다. 이 때문에, 이산화티타늄이 강한 산화력을 이용하여, 항바이러스, 항균물질로서 응용되어, 예를 들면 일본 특허공개공보 평6-254139호, 특허공개공보 평8-23970호 및 일본 특허공개공보 2000-41667호 등에 기재된 것이 알려져 있다.

그리고, 일본 특허공개공보 평6-254139호에 기재된 것은, 기체나 액체가 접촉하는 기재(基材)의 표면에, 이산화티타늄 등의 광반도체 세라믹과 인회석 (apatite) 등의 흡착기능을 가진 세라믹을 함유한 복합세라믹을 용사(溶射)에 의해 층 형상으로 설치한다. 이 기재(基材)에 액체나 기체를 접촉시켜 액체나 기체 중에 혼입하는 세균이나 바이러스를 흡착기능을 가진 세라믹에 흡착시켜, 복합세라믹에 빛을 조사함으로써 흡착한 바이러스나 세균을 불활성화하는 구성이 채용되고 있다.

그러나, 이 특허공개공보 평6-254139호에 기재된 것으로는, 흡착기능을 가진 세라믹에 기체나 액체내의 구성성분도 흡착하여 변성이나 분해될 우려가 있어, 세균이나 바이러스만을, 효과적으로 불활성화할 수 없다.

또한, 일본 특허공개공보 평8-23970호에 기재된 것은, 혈액 등의 액체 중에 이산화티타늄 등의 광촉매 미립자를 현탁·분산시켜, 빛을 조사함으로써 액체중의 바이러스를 불활성화하는 방법이 채용되고 있다.

그러나, 이 특허공개공보 평8-23970호에 기재된 방법에서는, 이산화티타늄을 액체를 분리하는 공정이 필요하여, 처리가 번잡해지는 동시에, 이산화티타늄이 강한 산화력에 의해 혈액 등의 액체의 구성성분도 변성 또는 분해되어, 바이러스만을 효과적으로 불활성화할 수 없다.

또한, 일본 특허공개공보 2000-41667호에 기재된 것은, 혈액이나 혈액제제와 접촉하는 재료의 표면에 이산화티타늄 등의 광촉매를 유지하여, 이 광촉매에 빛을 조사함으로써 혈액이나 혈액제제 중에 혼입하는 바이러스나 세균 등을 불활성화시켜 감염성을 저하시키는 방법이 채용되고 있다.

그러나, 이 일본 특허공개공보 2000-41667호에 기재된 것도, 이산화티타늄이 강한 산화력에 의해 혈액이나 혈액제제의 성분단백질도 변성 또는 분해되어, 바이러스나 세균 등의 감염성을 가진 물질만을 효과적으로 불활성화할 수 없다.

상술한 바와 같이, 일본 특허공개공보 평6-254139호, 특허공개공보 평8- 23970호 및 일본 특허공개공보 2000-41667호 등의 빛의 조사에 의해 강한 산화력을 나타내는 이산화티타늄을 사용하여 세균이나 바이러스 등을 불활성화하는 구성에서는, 세균이나 바이러스 이외에 구성성분도 변질 또는 분해하여 버려, 효과적으로 처리할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 세균이나 바이러스, 독소 등의 특정한 유해물질을 효율적으로 불활성화할 수 있는 유해물질의 처리재, 유해물질의 처리방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 바이러스나 세균, 독소 등의 특정한 유해물질을 불활성화하는 유해물질의 처리재, 유해물질의 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 한 형태에 있어서의 유해물질의 처리재가 선택적으로 유해물질을 유지하는 상황을 나타내는 설명도이다.

도 2는 상기 동일 처리장치본체에 의해 피처리체를 처리하는 상황을 나타내는 설명도이다.

도 3은 상기 동일 기체(基體)에 유지물질을 유지하는 공정을 나타내는 공정도이다.

도 4는 상기 동일 유해물질의 처리재의 농도를 확인하는 실험을 나타내는 플로우챠트이다.

도 5는 상기 동일 유해물질의 처리재에 의한 유해물질의 불활성화를 확인하는 실험을 나타내는 플로우챠트이다.

도 6은 상기 동일 유해물질의 처리재에 의한 유해물질의 불활성화를 확인한 실험결과를 나타내는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 처리장치본체에 의해 피처리체를 처리하는 상황을 나타내는 설명도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 처리장치본체에 의해 피처리체를 처리하는 상황을 나타내는 설명도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시의 형태에 있어서의 처리장치본체에 의해 피처리체를 처리하는 상황을 나타내는 설명도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 처리장치본체에 의해 피처리체를 처리하는 상황을 나타내는 설명도이다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 액상(液相) 및 기상(氣相)의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질과, 이 유지물질로써 유지한 상기 유해물질을 광촉매 기능에 의해 불활성화하는 천이금속산화물을 구비한 것이다.

그리고, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질이 유지물질과 접촉함으로써 유지물질에 특이적으로 유지되고, 천이금속산화물의 광촉매 기능에 의해 유지물질에 유지한 유해물질을 불활성화함으로써, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 특정한 유해물질이 효율적으로 불활성화되어, 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 유지물질이 천이금속산화물에 형성된 것이다.

그리고, 천이금속산화물에 유지물질을 형성함으로써, 유지한 유해물질만을 피처리체로부터 분리하여 불활성화하는 것이 용이하고, 또한 천이금속산화물의 가까이에 유해물질이 유지되어 효율적으로 불활성화되고, 피처리체로부터 혼입하는 유해물질을 선택적으로 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 천이금속산화물을 적어도 표면의 일부에 형성하는 기체(基體)를 구비한 것이다.

그리고, 기체(基體)의 적어도 표면의 일부에 천이금속산화물을 형성함으로써, 광촉매 기능에 기여하는 필요최소한의 천이금속산화물만을 형성하는 것이 가능하여, 비용이 저감한다. 더욱이, 사용상태나 처리조건 등에 따라 적절히 기체의 형상을 가변하면 되어, 범용성이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 기체가 투광성 부재로써 형성된 것이다.

그리고, 투광성 부재로써 형성한 기체(基體)를 사용함으로써, 광촉매 기능을 발현하기 위한 빛의 조사상황의 자유도가 향상하여, 범용성이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 유지물질이, 아미노기를 가지며, 말단에 상기 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부(架橋部)를 구비한 것이다.

그리고, 말단에 유지물질의 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부에 의해, 유지물질을 천이금속산화물에 형성함으로써, 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질이 광촉매 기능을 가진 천이금속산화물에 확실히 형성되어, 특정한 유해물질의 선택유지능력과 광촉매 기능의 쌍방을 용이하게 얻을 수 있어, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 유지물질이, 단백질이고, 말단에 단백질을 구성하는 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부를 구비한 것이다.

그리고, 말단에 유지물질의 단백질을 구성하는 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부에 의해서 유지물질을 천이금속산화물에 형성함으로써, 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질이 광촉매 기능을 가진 천이금속산화물에 확실하게 형성되어, 특정한 유해물질의 선택유지능력과 광촉매 기능의 쌍방을 용이하게 얻을 수 있어, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 가교부가, 아미노알킬에톡시실란이 천이금속산화물에 결합되고, 이 결합된 아미노알킬에톡시실란의 아미노기에 글루타르알데히드가 결합되어 형성된 것이다.

그리고, 천이금속산화물에 아미노알킬에톡시실란을 결합하여, 이 알루미알킬에톡시실란의 아미노기로 글루타르알데히드를 결합하여 말단에 알데히드기를 가진 가교부를 형성함으로써, 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질이 광촉매 기능을 가진 기체(基體)에 확실하게 형성되어, 특정한 유해물질의 선택유지능력과 광촉매 기능의 쌍방을 용이하게 얻을 수 있어, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 가교부가, 유지물질이 결합된 후에 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합 및 상기 글루타르알데히드 및 상기 유지물질간의 결합의 2중 결합이 환원되어 형성된 것이다.

그리고, 유지물질을 결합한 후에 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합 및 글루타르알데히드 및 유지물질간의 결합의 2중 결합을 환원하여 가교부를 형성함으로써, 가교부의 반응성이 저하하여 안정적으로 유지물질이 천이금속산화물에 가교된다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 천이금속산화물이, 표면에 가교부가 결합하는 수산기를 가진 것이다.

그리고, 천이금속산화물의 표면에 가교부가 결합하는 수산기를 형성함으로써, 유지물질을 천이금속산화물에 가교하는 가교부가 확실하고 또한 용이하게 천이금속산화물에 결합되어, 유지물질의 유지효율이 향상하며, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 천이금속산화물이, 피처리체가 접촉할 수 없도록 형성된 것이다.

그리고, 천이금속산화물을 피처리체가 접촉할 수 없게 형성함으로써, 확실하게 피처리체의 구성성분이 변성하지 않고 혼입한 유해물질만이 불활성화된다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 유지물질이 천이금속산화물을 덮는 것이다.

그리고, 유지물질로써 천이금속산화물을 덮는 것에 의해, 천이금속산화물을 피처리체와 접촉할 수 없게 하는 것이 용이해지고, 확실하게 피처리체의 구성성분이 변성하지 않고 혼입한 유해물질만이 불활성화된다. 더욱이, 천이금속산화물의 가까이에 유해물질이 유지되어 효율적으로 불활성화되기 때문에, 피처리체로부터 혼입한 유해물질을 선택적으로 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지하는 유해물질의 선택유지능력과, 상기 유지한 유해물질을 불활성화하는 광촉매 기능을 구비한 것이다.

그리고, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지하여, 이 유지한 유해물질을 광촉매 기능에 의해 불활성화함으로써, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 특정한 유해물질이 효율적으로 불활성화되어, 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 분말입자상태로 형성된 것이다.

그리고, 처리재를 분말입자상태로 형성함으로써, 표면적이 증대하여 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다. 더욱이, 예를 들면 용기내에 충전하는 양을 가변함에 따른 처리능력의 가변이나 다른 형상의 용기라도 수용이 가능하고, 범용성이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 안둘레면에 피처리체를 유통시킬 수 있는 통 형상으로 형성된 것이다.

그리고, 안둘레면에 피처리체를 유통시킬 수 있는 통 형상으로 형성함으로써, 예를 들면 용기에 충전할 필요가 없고, 안둘레쪽에 피처리체를 유통시켜 처리재가 혼입하지 않고 확실하게 피처리체를 처리하는 구성을 용이하게 얻을 수 있어, 구성이 간략화되여, 유해물질로 오염되어 있지 않은 피처리체의 생산성이나 피처리체를 이용한 치료성이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 피처리체를 유통시킬 수 있는 연통기공을 복수 가진 다공질(多孔質)로 형성된 것이다.

그리고, 피처리체를 유통시킬 수 있는 연통기공을 복수 가진 다공질로 형성함으로써, 표면적이 증대하여 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상하여, 피처리체를 흘러 통과시키면서 처리하는 구성을 용이하게 얻을 수 있어, 기체(基體)가 피처리체에 확실하게 혼입하지 않게 처리할 수 있으며, 유해물질로 오염되어 있지 않은 피처리체의 생산성이나 피처리체를 이용한 치료성이 향상된다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 유해물질이, 바이러스, 세균 및 독소 중의 어느 하나로서 특이적인 결합성, 또는 항원성(抗原性)을 나타내는 구성단백을 가진 것이다.

그리고, 바이러스, 세균 및 독소 중의 어느 하나로서 특이적인 결합성, 또는 항원성을 나타내는 구성단백을 가진 유해물질을 대상으로 함으로써, 광촉매 기능을 가진 기체(基體)에 용이하게 형성될 수 있는 유지물질을 비교적 용이하게 얻을 수 있어, 피처리체의 구성성분의 변성을 억제하면서 효율적인 유해물질의 불활성화가 가능해진다.

본 발명의 유해물질의 처리재는, 천이금속산화물은, 산화티타늄인 것이다.

그리고, 천이금속산화물로서 광촉매 기능에 의한 산화력이 매우 강한 산화티타늄을 사용함으로써, 유해물질을 확실하게 불활성화한다.

본 발명의 유해물질의 처리장치는, 유해물질의 처리재와, 이 유해물질의 처리재의 천이금속산화물에 빛을 조사하는 광원을 구비한 것이다.

그리고, 피처리체의 구성성분의 변성을 억제하면서 효율적으로 유해물질을 불활성화하는 유해물질의 처리재를 사용함으로써, 피처리체를 유해물질에 오염되어 있지 않은 상태로 처리하는 효율이 향상하고, 유해물질로 오염되어 있지 않은 피처리체의 생산성이나 피처리체를 이용한 치료성이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리장치는, 유해물질의 처리재가, 분말입자상태로 형성되어, 상기 유해물질의 처리재를 수용하여, 피처리체가 유입하는 유입구 및 상기 유해물질의 처리재가 유통할 수 없고, 상기 피처리체가 유통할 수 있는 유출구를 가진 용기를 구비한 것이다.

그리고, 분말입자상태의 유해물질의 처리재를 용기내에 수용하여, 유입구로부터 피처리체를 유입시켜 피처리체에 혼입하는 유해물질을 처리재의 유지물질로 유지하여 분리함과 동시에 빛을 조사하여 광촉매 기능으로써 유해물질을 불활성화하여, 처리재를 유통시키지 않고 피처리체만을 유출구로부터 유출시킴으로써, 간단한 구성으로 표면적의 증대에 의한 피처리체와 유지물질의 접촉효율이 향상하여, 피처리체를 흘러 통과시키면서 처리하는 구성을 용이하게 얻을 수 있어, 혼입한 유해물질의 처리효율이 향상한다. 또한, 피처리체에 처리재가 혼입하지 않게 처리하는 구성을 용이하게 얻을 수 있으며, 처리재로써 처리한 피처리체로부터 처리재를 분리하는 공정을 사용하지 않고 그대로 피처리체를 이용할 수 있고, 유해물질로 오염되어 있지 않은 피처리체의 생산성이나 피처리체를 이용한 치료성이 향상한다. 더욱이, 용기의 크기에 따라 처리능력도 용이하게 변경할 수 있어 범용성도 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리장치는, 광원이, 가시광으로부터 자외선까지의 파장영역의 빛을 조사하는 것이다.

그리고, 피처리체의 구성성분이 변성하기 어려운 가시광으로부터 자외선까지의 파장영역의 빛을 조사하는 광원을 사용함으로써, 간단한 구성으로 유해물질을 효율적으로 불활성화하여, 처리효율이 향상하는 동시에 소형화를 용이하게 도모할 수 있다.

본 발명의 유해물질의 처리방법은, 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질과 이 유지물질로써 유지한 상기 유해물질을 불활성화하는 광촉매 기능을 가진 천이금속산화물을 가진 유해물질의 처리재에, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하여 상기 유해물질이 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 피처리체를 접촉시켜, 상기 천이금속산화물에 빛을 조사하는 것이다.

그리고, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지물질에 유지하고, 이 유지물질에 유지한 유해물질을 빛이 조사된 천이금속산화물의 광촉매 기능으로써 불활성화함으로써, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 특정한 유해물질이 효율적으로 불활성화되어, 유해물질을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

본 발명의 유해물질의 처리방법은, 빛을, 피처리체가 소정시간 접촉된 후의 유해물질의 처리재에 조사하는 것이다.

그리고, 피처리체를 소정시간 접촉시켜 유해물질을 유지한 후에, 피처리체가접촉하지 않는 유해물질의 처리재에 빛을 조사함으로써, 확실하게 피처리체의 구성성분을 변성하지 않고 유해물질만을 불활성화한다.

이하, 본 발명의 실시의 한 형태의 유해물질의 처리장치의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.

도 2에 있어서, 1은 처리장치 본체이고, 이 처리장치 본체(1)는, 유리 등의 투광성을 가진 재료로써 대략 원통형상으로 형성된 용기(2)를 구비하고 있다. 그리고, 이 용기(2)의 바닥부에는, 도시하지 않은 유입구가 개구형성되어 있다. 이 유입구에는, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체를 유입하는 유입관(4)이 연이어 통하며 접속되어 설치된다. 이 유입관(4)으로 유입되는 피처리체는, 예를 들면 바이러스나 세균, 독소 등으로 특히 특이적인 결합성, 또는 항원성을 나타내는 구성단백을 가진 유해물질(3)이 혼입 혹은 혼입할 우려가 있는 것이다. 여기서, 균체(菌體)에 있어서 강한 항원성을 나타내는 부위는, 표 1에 나타낸 바와 같이 주로 3가지이고, 균종(菌腫)에 따라 항원성이 다르다. 예를 들면, 세균인 대장균 O-157은, O항원의 157번째를 나타낸다. 이들 특이적인 항원성을 나타내는 어느 하나의 세균이 대상이 된다. 또한, 바이러스로서는, 예를 들면 표 2에 나타낸 바와 같이, 구성단백 중에서 강한 항원성을 가진 단백(蛋白), 또는 수용체에의 강한 결합성을 나타내는 단백을 가진 어느 하나의 바이러스가 대상이 된다. 또한, 독소로서는, 예를 들면 표 3에 나타내는 각종 세균성 독소 외에, 복어독(테트로드톡신), 뱀독, 전갈이나 벌, 거미 등의 곤충의 독 등, 특정한 항원성을 나타내는 어느 하나의 독소가 대상이 된다.

또한, 용기(2)의 상부에는, 유입한 피처리체가 유출하는 유출관(5)이 설치된다. 그리고, 이 유출관(5)에는, 유출하는 일부의 피처리체를 다시 유입관(4)으로부터 유입시키는 도시하지 않은 반송관(返送管)을 분기하여 형성하여, 피처리체의 일부를 순환시키는 구성이 채용되고 있다.

또한, 용기(2)의 내부 위쪽에, 아래쪽에 유입관(4)으로 연이어 통하는 내부공간으로서의 처리실(7)을 구획함과 동시에 위쪽에 유출관(5)에 연이어 통하는 유출실(8)을 구획하는 필터체(9)가 설치된다. 또한, 처리실(7)내에는, 분말입자상태의 처리재(10)가 충전되어 있다. 또한, 필터체(9)는, 처리재(10)가 유통할 수 없고 피처리체가 유통할 수 있는 복수의 유출구가 개구형성되어 있다.

그리고, 처리재(10)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 천이금속산화물인 산화티타늄이 분말입자상태로 형성된 기체(11)의 표면에, 가교부로서의 가교분자 (12)를 통해 특정한 유해물질(3)에만 결합하는 특이성을 가진 유지물질(13)이 결합되어 있다. 이 유지물질(13)의 결합은, 예를 들면 산화티타늄의 표면에 결합하는 수산기에 아미노알킬에톡시실란인 3-아미노프로필트리에톡시실란이 결합되고, 이 결합된 3-아미노프로필트리에톡시실란의 아미노기로 글루타르알데히드가 결합되고, 이 결합된 글루타르알데히드의 말단의 알데히드기로 단백질인 유지물질(13)의 아미노기가 결합되고, 시프염기의 환원, 즉 유지물질(13)을 결합한 후에 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합 및 글루타르알데히드 및 유지물질간의 결합의 2중 결합을 환원하여 결합된다.

또, 유지물질(13)로서는, 표 1에 나타내는 세균의 특이적인 항원성에 대한 특이항체, 표 2에 나타내는 바이러스의 특이적인 강한 결합성을 나타내는 구성단백에 대한 수용체(리셉터), 또는 바이러스항원에 대한 특이항체, 표 3에 나타내는 독소의 항체 등, 유해물질(3)에만 결합하는 특이성을 가진 아미노기를 가진 것이나 특이성을 가진 단백질 등, 유해물질(3)을 특이적으로 유지하는 것이 사용된다. 여기서, 유해물질(3)의 유지란, 흡착 등의 물리적인 결합이나 화학결합 등의 화학적인 결합 등, 유해물질(3)을 고정시켜 두는 어떤 형태를 말한다.

또한, 처리재(10)는, 유입하는 피처리체에 대한 농도가 바람직하게는 0.0625질량% 이상 1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.125질량% 이상 0.5질량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.25질량%이 되도록 충전된다. 여기서, 처리재(10)의 농도가 0.0625질량%보다 적거나 혹은 1질량%보다 많아지면, 유해물질(3)의 잔존량이 증대하기 때문에, 처리재(10)의 농도를 0.0625질량% 이상 1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.125질량% 이상 0.5질량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.25질량%으로 설정한다.

또한, 처리장치 본체(1)에는, 처리실(7)내의 처리재(10)에 빛을 조사하는 광원(15)을 구비하고 있다. 이 광원(15)은, 예를 들면 피크파장이 약 600nm의 가시광을 조광(照光)하는 형광 램프나, 파장이 300nm 이상 420nm 이하에 피크를 가진블랙라이트, 약 185nm에서도 피크를 가지며 오존을 생성할 수 있는 저압수은램프 등의 자외선을 조사하는 자외선 램프 등이 사용된다. 또, 가시광으로부터 적외선 이상의 장파장의 빛으로는, 천이금속산화물이 여기되지 않게 되어 광촉매 기능을 얻을 수 없게 되고, 또한, 길이가 너무 짧으면 빛에 의해 피처리체의 구성성분이나 처리재(10)를 손상할 우려가 있기 때문에, 가시광으로부터 자외선의 영역인 약 150nm 이상 약 600nm 이하에 피크파장을 가진 광원(15)이 사용된다.

다음으로, 상기 실시형태의 처리재의 제조공정을 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 산화티타늄으로써 형성된 분말입자상태로, 적절히 질산 등으로써 세정 및 건조하여 표면에 위치하는 산화 티타늄에 수산기를 결합하여 기체(11)를 조제한다. 그리고, 이 조제한 기체(11)를, 아미노알킬 에톡시실란인 3-아미노프로필트리에톡시실란을 함유하는 톨루엔과 혼합하여 환류(還流)시킨다. 이 환류에 의해, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 기체(11)의 수산기에 3-아미노프로필트리에톡시실란의 에톡시기를 결합시켜, 기체(11)의 표면에 3-아미노프로필트리에톡시실란을 결합시킨다. 그리고, 소정시간 환류시켜 반응이 종료한 시점에서, 메탄올 등의 알콜 및 인산칼륨 완충액으로 세정한다. 이 후, 이 세정에 사용하는 인산칼륨 완충액속에, 3-아미노프로필트리에톡시실란이 표면의 산화티타늄에 결합한 기체(11)를 분산시켜 제 1 현탁액을 조제한다.

다음에, 조제한 현탁액에 글루타르알데히드수용액을 교반·혼합하여, 도 3 (c)에 나타낸 바와 같이, 3-아미노프로필트리에톡시실란의 아미노기로 글루타르알데히드를 결합시킨다. 그리고, 인산칼륨 완충액으로 세정하고, 더욱 이 세정에 사용하는 인산칼륨완충액중에 글루타르알데히드를 결합시켜, 가교분자(12)를 표면에 형성한 기체(11)를 분산시켜 제 2 현탁액을 조제한다.

이 후, 단백질인 유지물질(13), 예를 들면 HIV(Human Immunodeficiency Virus:인간 면역부전 바이러스)가 결합하는 수용체인 T세포 표면의 단백성분인 CD4([Cys(Bz1)]⁸⁴-Fragment 81-92 시그마알드리치사 제품)를 함유하는 용액을 제 2 완충액에 교반·혼합한다. 그리고, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 유지물질(13)인 CD4의 아미노기를 가교분자(12)의 알데히드기에 결합시켜, 기체(11)에 유지물질 (13)의 CD4를 유지한다. 이후, 여과로써 유지물질(13)인 CD4를 유지한 기체(11)를 분집(分集)하고, 염화나트륨수용액으로써 세정하여, 희염산 완충액에 분산시켜 알데히드기를 불활성화하여 제 3 현탁액을 조제한다.

더욱, 제 3 현탁액에 수소화붕소나트륨을 첨가하여, 시프염기의 환원, 즉 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합, 및 글루타르알데히드 및 유지물질(13)인 CD4간의 결합의 2중 결합을 환원하여, 도 1 및 도 3(e)에 나타내는 처리재(10)를 조제한다.

다음에, 상기 실시형태의 피처리체의 처리동작을 설명한다.

먼저, 상술한 바와 같이, 예를 들면 혈액이나 혈액성분, 혈액제제 등의 액체나 공기 등의 기체인 피처리체로부터의 제거대상이 되는 유해물질(3)이 나타내는 특이적인 항원성에 대한 유지물질(13)을 가진 처리재(10)를 조제하고, 이 조제한 처리재(10)를 처리실(7)내에 충전해 놓는다.

그리고, 피처리체를 처리장치본체(1)의 유입관(4)으로부터 처리재(10)가 충전된 처리실(7)내에 소정의 유량으로 유입시킴과 동시에, 광원(15)을 조광(照光)한다.

이 피처리체의 유입에 의해, 피처리체내에 혼입하는 유해물질(3)이 처리재 (10)의 유지물질(13)에 흡착 등에 의해 결합하여 유지됨으로써 불활성화되어, 피처리체는 그대로 필터체(9)를 통해 유출실(8)을 통하여 유출관(5)으로부터 유출되고, 유해물질(3)이 피처리체로부터 제거된다. 더욱, 유지물질(13)에 유지되어 불활성화된 유해물질(3)은, 광원(15)으로부터 빛이 조사된 산화티타늄의 광촉매 기능에 의한 강한 산화력으로써 분해된다. 즉, 광원(15)으로부터의 빛이 조사된 산화티타늄의 표면에 부착하는 수분(H₂O)이나 공기중의 수분이 산화티타늄에 충돌함으로써 히드록시라디칼(·OH)을 생성하는 산화반응이 생기는 동시에, 산소가 충돌함으로써 슈퍼옥사이드아니온(·O2^-)이 생성되는 환원반응이 생기는 광촉매 작용이 일어난다. 이 광촉매 작용에 의해, 피처리체가 정화되고, 예를 들면 유해물질(3)에 의한 발병을 확실하게 방지할 수 있다.

다음에, 상기 실시형태의 처리재의 작용을 실험예를 참조하여 설명한다.

(실험예 1)

우선, 유해물질로서 HIV를 대상으로 한 CD4를 유지물질(13)로서 결합한 처리재(10)의 항HIV작용에 대하여 실험하였다.

피처리체로서, RPM I 배지 500㎕ 중에, HIV의 P24항원농도가 100ng/㎖가 되도록 조제한 것을 사용하였다.

또한, 처리재(10)는, 이산화티타늄의 분말(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤제시약 특급)을, 3-아미노프로필트리에톡시실란(도쿄가세이가부시키가이샤제 시약)을 미리 톨루엔(와코쥰야쿠고교가부시키가이샤제 시약)에 소정농도로 혼합하여 조제한 톨루엔용액에 가하여 소정시간 환류한 후에, 에탄올 및 미리 조제한 0.1M 인산칼륨완충액(pH 7.5)으로 세정하고, 소정량의 0.1M 인산칼륨완충액에 분산시켜 제 1 현탁액을 조제한다. 그리고, 제 1 현탁액에 미리 소정농도로 조제한 글루타르알데히드(도쿄가세이가부시키가이샤제 시약) 수용액을 첨가하여 실온에서 교반·혼합한다. 이 후, 0.1M 인산칼륨 완충액으로써 다시 세정하고, 소정량의 0.1M 인산칼륨완충액에 분산시켜 제 2 현탁액을 조제한다. 더욱, 제 2 현탁액에 CD4([Cys (Bzl) ]⁸⁴-Fragment 81-92 시그마알드리치사 제품)를 함유하는 용액을 교반·혼합하여, 4℃에서 24시간 교반·혼합한다. 그리고, 고액분리로써 탈수한 후, 1M Tris-HCL 완충액(pH 7.5)에 현탁하여 실온에서 1시간 반응시켜, 제 3 현탁액을 조제한다. 이 후, 제 3 현탁액에 수소화붕소나르튬을 첨가하여 실온에서 30분 반응시키고, 0.1M 인산칼륨완충액으로 세정하고, 소정량의 0.1M 인산칼륨완충액에 분산시켜 인산 칼륨완충액에 완충재가 현탁하는 처리재 완충액을 조제하여, 4℃로 보존한다.

그리고, 항HIV 작용에 대해서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 조제한 피처리체에 처리재 완충액을 처리재가 소정의 농도가 되도록 혼합하여, 광원(15)으로서 1OW블랙라이트를 사용하여 400㎼/㎠로 1시간의 조건으로 자외선을 조사하고, 0.45㎛의 필터를 사용하여 처리재를 여과한다. 이후, 분집한 처리제 배양액 용액과 HIV의 숙주세포인 H9세포(CD4양성 T세포)를 4 ×10⁵cells/㎖의 양으로 혼합하여, 37℃, 5% CO₂의 조건하에서 3일간 배양하였다. 배양후 H9세포로부터 DNA를 추출하여 세포 DNA 중의 바이러스 유전자를 PCR(Polymerase Chain Reaction)로 증폭, 검출하여, 처리후의 감염성 바이러스입자의 잔존을 평가하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

이 표 4에 나타내는 결과로부터, 처리재(1O)의 농도가 0.0625질량% 이상 1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.125질량% 이상 0.5질량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.25질량%로 HIV의 살균효과가 인정되었다.

(실험예 2)

다음에, 광촉매 기능을 가진 이산화티타늄에 유해물질(3)이 결합하는 특이성을 부여함에 따른 유해물질(3)의 처리효율성을 실험하였다.

또, 처리재(10)로서는, 상기 실험예 1의 처리재 완충액을 사용하였다. 또한, 피처리체로서는, 인간의 혈청 500㎕중에, HIV의 P24항원농도가 100ng/㎖가 되도록 조제한 것을 사용하였다.

그리고, 처리효율성에 대해서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 조제한 피처리체에 처리재 완충액을 처리재가 0.25질량%의 농도가 되도록 첨가하여, 광원(15)으로서 10W 블랙라이트를 사용하여 400㎼/㎠로 1시간의 조건으로 자외선을 조사하고,0.45㎛의 필터를 사용하여 처리재(10)를 여과한다. 그 다음, 분집한 용액을 사용하여, HIV의 감염수용체인 CD4 및 CCR5을 발현시킨 HeLa 세포를 5% CO₂의 조건하에서 3일간 배양하였다. 이 HeLa세포는 HIV의 프로모터에 유도시키는 β-gal의 발현기구를 가지고 있으며, 감염에 의해서 세포내에서 β-gal이 발생되어, 배양후의 X-gal 첨가에 의해 청색을 보인다. 이 청색으로 발색한 세포수를 세는 것에 의해, 간접적으로 바이러스 감염량을 정량하였다.

또, 비교예로서 처리재 완충액의 조제시에 CD4를 결합시키지 않고서 조제한 산화티타늄 완충액을 사용하여, 처리재 완충액 대신 마찬가지로 처리효율성에 대하여 실험하였다. 또한, 자외선의 조사에 의한 항HIV 작용에 대해서도 비교·평가하였다. 그 결과를 도 6에 나타낸다. 또, 도 6에 있어서, 처리재 완충액 및 산화티타늄 완충액을 첨가하지 않는 것을 혈청으로 나타내고, 산화티타늄 완충액을 첨가한 것을 혈청+TiO₂로 나타내며, 처리재 완충액을 첨가한 것을 혈청+TiO₂-CD₄로 나타내었다.

이 도 6에 나타낸 결과, 처리재 완충액 및 산화티타늄 완충액을 첨가하지 않는 시료로는, 자외선 조사에 의해, 경도의 혈청중의 감염성 HIV수의 감소는 인지되지만, HIV의 의미있는 불활성화는 인지되지 않았다.

또한, 자외선을 조사하지 않는 조건에 있어서, 산화티타늄 완충액을 첨가한 시료 및 처리재 완충액을 첨가한 시료는, 쌍방 모두 혈청중의 HIV의 일부가 산화티타늄입자에 부착하고 있는 것으로 인지되었다. 그리고, 이 부착하는 양은, CD4를결합한 쪽이 많은 결과가 되었다. 즉, CD4를 결합한 산화티타늄에 유지하는 HIV량과 산화 티타늄의 입자에 부착하는 양의 차이가, CD4에 HIV가 선택적으로 흡착한 수로 되기 때문에, CD4를 결합함으로써 HIV가 선택적으로 처리재(10)에 유지되는 것으로 인지되었다.

또한, 자외선을 조사한 조건에 있어서, 산화티타늄 완충액을 첨가한 시료로는, 고액분리한 용액중의 감염성 HIV의 수가 감소하고 있는 동시에, 고형분(固形分)인 산화티타늄 표면에는 감염성 HIV가 인지되지 않았다. 한편, 처리재 완충액을 사용한 시료로는, 용액 및 고형분 모두 감염성 HIV는 인지되지 않고, 용액중의 HIV를 완전히 사멸 혹은 불활성화할 수 있는 것이 인지되었다.

단순히 산화 티타늄의 광촉매기능으로는, 광촉매 기능의 산화력이 HIV의 사멸도 포함한 불활성화에 작용하는 동시에, 혈청의 구성성분인 구성단백의 산화에도 작용할 가능성이 있다. 이 때문에, 광촉매 기능의 산화력이 효율적으로 HIV의 불활성화에만 작용되지 않기 때문에, 감염성 HIV가 잔류하는 동시에 혈청의 구성성분이 변성하는 문제가 생긴다. 이 때문에, 단순히 산화티타늄을 첨가하는 구성으로서는, HIV를 완전히 불활성화하기 위해서 자외선을 장시간 조사하여 광촉매 기능에 의한 강한 산화력을 장시간 작용시킬 필요가 있고, 이 장시간의 광촉매 기능으로서 혈청의 구성성분의 변성비율도 증대하여, 혈청본래의 기능을 저감 또는 손상할 우려가 생기는 것을 알 수 있다. 그런데, HIV를 선택적으로 흡착하는 CD4를 산화티타늄에 유지함으로써, 산화티타늄의 광촉매 기능의 산화력이 감염성 HIV의 불활성화에 효율적으로 작용하기 때문에, 혈청의 구성성분의 변성을 최소한으로 억제할 수 있으며, 혈청 본래의 기능을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 산화티타늄 등의 광촉매기능을 가진 기체(基體)(11)에 HIV 등의 유해물질(3)만을 특이적으로 유지하는 유지물질(13)을 형성함으로써, 혈청 등의 피처리체의 구성성분의 변성을 억제하면서 효율적으로 확실히 HIV 등의 유해물질(3)을 불활성화할 수 있는 것을 알 수 있다.

(실험예 3)

다음에, 유해물질(3)이 결합하는 특이성을 부여한 이산화티타늄의 광촉매기능에 의한 유해물질(3)의 처리효율성을 실험하였다.

채혈한 혈액의 임상검사를 위해 혈액을 멸균처리하는 처리효율을 실험하였다.

그리고, 유해물질의 처리장치로서는, 가시광 및 파장이 300nm 이상의 자외선을 거의 100% 투과하는 석영 유리를 사용하여 폭 치수가 10mm, 깊이 치수가 10mm, 높이 치수가 30mm로 형성된 기체(基體)가 되는 용기를 사용하였다. 그리고, 이 용기의 내면에, 기존의 졸-겔법을 사용하여, 두께 치수가 약 1㎛의 이산화티타늄 막을 형성하였다. 또, 이 이산화티타늄의 막은, 약 380nm 부근의 자외선의 약 9할을 흡수하는 것이 확인되었다. 즉, 약 9할의 자외선이 광촉매 작용의 산화환원력으로 변환되는 것으로 생각된다.

그리고, 상술한 바와 같이, 이산화티타늄 막의 표면에, 유지물질(13)로서의 CD4를 실험예 1과 같이 고정화하여, 용기자체가 처리재가 되는 구성으로 하였다.

또한, 광원으로서는, 피크파장이 약 360nm의 블랙라이트(도시바 라이테쿠 가부시키가이샤제)를 사용하여, 휘도계(輝度計)(UM-10, 수광부 UM-360, 미놀타가부시키가시야제)에 의해서 조사강도가 500㎼/㎠가 되도록 설정하였다.

또한, 피처리체로서는, HIV의 P24항원농도가 500ng/㎖로 조제된 인간의 혈액으로부터 분리한 혈청성분을 사용하였다.

그리고, 처리효율의 측정은, 바이러스입자 파괴작용인 HIV의 감염억제작용으로 평가하였다.

즉, HIV를 함유하는 혈청을 용기에 주입하여, 이 용기를 침투배양기에 설치하여 가볍게 진동을 가하면서, 블랙라이트로부터 자외선을 용기에 조사하였다. 그리고, 자외선의 조사시간을 10분에서 60분의 범위로 적절히 설정하였다. 이 자외선의 조사후의 용기내의 혈청을 500㎕ 채취한다. 그리고, 이 분집한 혈청을 CD4가 발현하고 있는 HeLa 세포와 37℃, 5% CO₂의 조건하에서 2시간 배양, 즉 감염시켰다. 이 배양후에 혈청을 제거하고, 더욱 세포배양액과 함께 같은 조건으로 3일간 배양하였다. 그리고, 실험예 2와 같이, 배양후의 X -gal첨가에 의해, 감염에 의해서 세포내에서 생산된 β-gal과 반응하여 청색으로 발색한 세포수를 세어 간접적으로 바이러스 감염량을 정량하여, HIV의 감염억제작용을 평가하였다.

또, 블랭크로서는, 자외선을 조사하지 않고, 용기에 HIV 바이러스를 함유한 혈액을 주입하여 1분간 침투배양기에 설치하여 가볍게 진동을 준 후에 용기로부터 채취한 것을, 마찬가지로 CD4발현 HeLa 세포와 배양하여 바이러스 감염량을 정량하였다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

이 표 5에 나타내는 결과로부터, 자외선을 조사하지 않은 블랭크의 시료라도, 감염성 바이러스의 수가 감소하고 있었다. 이것은, 용기의 내면의 이산화티타늄의 표면에 고정화한 CD4의 흡착능력에 의해, HIV가 흡착되어 감염성 바이러스의 수가 줄었다고 생각된다. 그리고, 자외선의 조사시간이 길어짐에 따라서 감염성 바이러스의 수가 감소하여, 30분간 이상 조사한 경우에는, 감염성 바이러스는 인지되지 않았다. 즉, 30분 이상의 자외선의 조사에 의해 광촉매 기능으로써 HIV가 불활성화되어, HIV에 의한 감염이 방지된 것이 인지되었다. 이에 따라, 예를 들면 채혈한 혈액의 임상검사를 위해 혈청을 멸균처리하더라도, 혈청의 구성성분의 변성을 억제하면서 소정의 유해물질(3)을 특이적으로 멸균할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 종래, 임상검사의 전(前)처리로서 멸균처리할 수 없던 임상검사용 혈액처리로서 멸균처리에도 적용할 수 있다.

(실험예 4)

다음에, 실험예 3과 같이, 유해물질(3)의 처리효율성의 실험을 하였다.

즉, 유해물질의 처리장치로서는, 석영 유리를 사용하여 폭 치수가 10mm, 깊이 치수가 10mm, 높이 치수가 30mm로 형성된 용기를 사용하였다. 또한, 지름이 약 0.5mm의 유리 비드의 표면에, 실험예 3과 같이 기존의 졸-겔법에 의해 이산화티타늄 막을 피복 형성하였다. 더욱, 이 유리 비드의 이산화티타늄 막의 표면에, 실험예 1과 같이 CD4를 고정화하였다. 이 CD4를 고정화한 유리 비드를 용기내에 충전하여, 실험예 3과 같이 조사휘도가 5OO㎼/㎠가 되도록 블랙라이트를 설치하여 처리장치로 하였다.

그리고, 실험예 3과 같이, HIV를 함유하는 혈청을 용기내에 주입하여 적절히 자외선을 조사한 후에 CD4발현 HeLa 세포와 배양하여 바이러스 감염량을 정량하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

이 표6에 나타내는 결과로부터, 실험예 3의 결과와 같이, 자외선을 조사하지 않은 블랭크의 시료라도, 감염성 바이러스의 수가 감소하였다. 이것은, 실험예 3과 같이, 이산화티타늄의 표면에 고정화한 CD4의 흡착능에 의해, HIV가 흡착되어 감염성 바이러스의 수가 줄어든 것으로 생각된다. 그리고, 자외선의 조사시간이 길어짐에 따라서 감염성 바이러스의 수가 감소하여, 30분간 이상 조사한 경우에는, 감염성 바이러스는 인지되지 않았다. 즉, 실험예 3과 같이, 30분 이상의 자외선의 조사에 의해 광촉매 기능으로써 HIV가 불활성화되고, HIV에 의한 감염이 방지된 것이 인지되었다.

또한, 이 실험예 4에서는, 실험예 3에 비하여, 자외선을 조사하지 않은 블랭크의 시료의 경우의 감염 바이러스의 수 및 자외선조사에 의해 감소하는 감염 바이러스의 수가 적었다. 이것은, 실험예 3의 용기의 내면에 형성된 이산화티타늄 막의 표면적보다, 실험예 4의 유리 비드의 표면에 형성한 이산화티타늄 막의 표면적 쪽이 넓고, 실험예 3보다 많은 HIV 바이러스의 흡착 및 큰 표면적의 이산화티타늄의 광촉매 기능에 의한 것이기 때문에, 효율적으로 처리할 수 있던 것으로 생각된다. 이 때문에, 예를 들어 임상검사의 전(前)처리로서 멸균처리하는 시간을 단축할 수 있고, 임상검사의 결과가 얻어지기까지의 시간을 단축할 수 있어, 효율적으로 임상검사용 혈액처리를 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 실시형태에서는, 광촉매 기능을 가진 산화티타늄의 기체(11)의 표면에, 말단에 알데히드기를 가진 가교분자(12)를 통해 이 알데히드기로 결합하는 아미노기를 가진 단백질로 특정한 유해물질(3)에만 결합하는 특이성을 가진 유지물질(13)을 유지한다. 이 때문에, 특정한 유해물질(3)의 흡착능과 광촉매 기능의 쌍방을 용이하게 얻을 수 있다. 그리고, 유해물질(3)이 혼입하는 피처리체를 접촉시킴으로써, 유해물질(3)을 유지물질(13)에 결합하여 피처리체로부터 분리·제거하여 광촉매 기능으로써 유해물질(3)을 확실히 불활성화하기 때문에, 피처리체의 구성성분이 광촉매 기능으로써 분해되는 것을 억제하여 피처리체의 기능을 손상시키지 않고 혼입하는 특정한 유해물질(3)을 효율적으로 불활성화할 수 있어, 피처리체의 유해물질(3)의 처리효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 산화티타늄 등의 광촉매기능을 가진 천이금속산화물을 적어도 표면에 가진 기체(11)의 표면에 유지물질(13)을 유지하기 위한 가교분자(12)는, 아미노알킬에톡시실란을 천이금속산화물에 결합하고, 이 아미노알킬에톡시실란의 말단의 아미노기로 글루타르알데히드를 결합하여, 말단에 유지물질(13)의 아미노기가 결합하는 알데히드기를 마련하여 형성한다. 이 때문에, 특정한 유해물질(3)에 결합하는 특이성을 가진 유지물질(13)을 광촉매 기능을 가진 기체(11)에 확실히 형성할 수 있어, 피처리체의 기능을 손상시키지 않고 유해물질(3)을 효율적으로 불활성화하기 위한 특정한 유해물질(3)의 흡착능과 광촉매기능의 쌍방을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 유지물질(13)을 결합한 후에, 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합 및 글루타르알데히드 및 유지물질(13)간의 결합의 2중 결합을 환원하여 가교분자(12)를 형성한다. 이 때문에, 가교분자(12)의 반응성이 저하하여 안정적으로 유지물질(13)을 기체(11)에 유지할 수 있고, 유해물질(3)의 처리효율을 향상할 수 있으며, 더욱 피처리체의 구성성분의 변성을 억제할 수 있다.

그리고, 천이금속산화물로서 광촉매기능에 의한 산화력이 강하고 실온 공기존재화로 표면에 가교분자(12)를 결합하기 위한 수산기가 결합하는 상태가 되는 산화티타늄을 사용한다. 이 때문에, 유지물질(13)의 결합효율을 향상시킬 수 있는 동시에 유해물질(3)의 처리효율을 향상시킬 수 있고, 더욱이 피처리체의 구성성분의 변성을 억제할 수 있다.

또한, 분말입자상태의 이산화티타늄의 기체(11)에 가교분자(12)를 통해 유지물질(13)을 유지한 처리재(10)를 유입구 및 처리재(10)가 유통할 수 없는 유출구를 개구하는 용기(2)의 처리실(7)내에 수용하여, 유입관(4)으로부터 피처리체를 처리실(7)내에 유입시켜 피처리체에 혼입하는 유해물질(3)을 처리재(10)의 유지물질 (13)에 유지하여 피처리체로부터 분리함과 동시에 광촉매기능에 의해 유해물질(3)을 불활성화하여, 피처리재를 유통시키는 일없이 피처리체만을 유출관(5)으로부터 유출시킨다. 이 때문에, 유지물질(13)을 유지하는 기체(11)가 분말입자상태로 표면적이 크고, 유지물질(13)의 유지량이 증대함과 동시에 피처리체와의 접촉효율이 향상하여, 유해물질(3)을 불활성화하는 처리효율을 향상할 수 있고, 피처리체의 구성성분의 변성을 보다 억제할 수 있다. 또한, 처리한 피처리체로부터 처리재(10)를 분리하는 공정이 불필요하고 그대로 피처리체를 이용할 수 있어, 용이하게 피처리체를 처리할 수 있는 동시에, 피처리체를 연속적으로 유통시켜 처리할 수도 있으며, 피처리체의 처리효율을 향상할 수 있다. 또한, 용기(2)의 처리실(7)의 용적을 변경하여 충전하는 처리재(10)의 양을 변경함으로써, 피처리체의 처리능력도 용이하게 변경할 수 있고, 범용성도 향상할 수 있다.

그리고, 처리실(7)과 유출관(5)과의 사이에 처리재(10)가 유통할 수 없는 필터체(9)를 배치한다. 이 때문에, 처리한 피처리체로부터 처리재(10)를 분리하는 공정이 불필요하고, 처리재(10)에 접촉시킨 피처리체만을 유출시키는 구성을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 용기(2)를 투광성을 가진 부재로써 형성하고, 용기(2)의 바깥쪽에 설치한 광원(15)으로써 용기(2)를 통해 빛을 조사하는 구성으로 한다. 이 때문에, 용기(2)의 형상을 간략화할 수 있는 동시에, 광원(15)의 보수·관리나 용기(2)의 세정 등의 보수·관리를 용이하게 할 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서, 유해물질(3)로서 바이러스인 HIV를 대상으로서 실험하였으나, 표 2에 나타낸 바와 같이, 대부분의 바이러스는, 감염에 있어서, 그 표적세포에 특이적인 결합성을 나타내고, 또한 아미노기를 가진 단백질의 수용체가 되는 유지물질(13) 및 특이적으로 항원성을 가지며, 이 항원성에 대한 특이적인 항체가 존재하여, 이 항체에 대하여 특이적으로 항원성을 나타내는 단백질의 유지물질이 존재하는 어느 하나의 바이러스를 대상으로 할 수 있다.

또한, 세균, 독소는 특이적으로 항원성을 가지며, 이 항원성에 대한 특이적인 항체가 존재하고, 이 항체에 대하여 특이적으로 항원성을 나타내는 단백질의 유지물질(13)이 존재하는 어느 하나의 세균, 독소를 대상으로 할 수 있다.

즉, 이러한 바이러스, 세균 및 독소로서는, 광촉매 기능을 가진 기체(11)에 소정의 유지물질(13)을 가교분자(12)에 의해 용이하게 유지할 수 있고, 광촉매기능에 특정한 유해물질(3)의 선택유지능력을 부여할 수 있는 것이다.

그리고, 유지물질(13)로서는, 단백질에 한정되지 않고 가교분자(12)의 말단의 알데히드기로 결합하는 아미노기를 가진 어느 쪽의 유지물질(13)이라도 적용할 수 있다. 또, 단백질이면 아미노기를 갖기 때문에, 특이적인 결합성 또는, 항원성을 가진 구성단백을 가진 바이러스, 세균 및 독소를 대상으로 하면, 이 구성단백을 선택적으로 유지하는 수용체 또는 항체도 단백질이고, 비교적 유지물질(13)을 용이하게 조제할 수 있다.

또한, 광촉매기능을 가진 천이금속산화물로서 산화티타늄을 사용하였지만, 산화티타늄에 한정되지 않고, 광조사에 의해 강한 산화력을 나타내는 어느 쪽의 천이금속산화물이라도 할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 산화티타늄에 의한 광촉매기능은 극히 강한 산화력을 나타냄과 동시에 산화티타늄은 안정성이 높고, 또는 상온공기존재화로 표면에 가교분자(12)가 결합하기 위한 수산기를 가졌으므로, 산화티타늄이 바람직하다. 또, 다른 천이금속산화물을 사용할 경우나 표면에 수산기가 그다지 존재하지 않는 산화티타늄을 사용할 경우에는, 예를 들면 산에 의해 처리하여 표면에 수산기를 형성시키고 나서 가교분자(12)를 결합·형성한다.

또한, 가교부로서는, 알루미알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드를 사용하여가교분자(12)를 형성한 것에 한정되지 않고, 유지물질(13)을 기체(11)의 표면에 유지시키는 어느 구성이라도 좋다. 또, 상술한 바와 같이, 알루미알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드를 사용하여 가교분자(12)를 형성하여 유지물질(13)을 결합시키는 구성에서는, 가교분자(12)에 반응성이 비교적 높은 2중 결합을 가진 불포화상태이기 때문에, 이중결합을 환원하여 포화상태로 하고, 반응성을 저하시켜서 안정화하는 것이 바람직하다. 즉, 안정적으로 유지한 유지물질(13)로써 유해물질(3)을 기체(11)에 유지시켜 둠으로써, 광촉매기능에 의한 불활성화하는 처리효율이 향상하기 때문이다.

또한, 가교부로서, 유지물질(13)의 아미노기가 결합하는 알데히드기를 말단에 가진 구성에 대하여 설명하였지만, 예를 들면 유지물질(13)의 말단의 탄소가 결합하는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 유기성의 유지물질(13)의 유해물질(3)을 특이적으로 흡착 등으로써 유지하는 구성단백으로부터 먼 위치의 구성단백인 말단의 탄소를 가교부와 결합시킴으로써, 확실히 안정적으로 유해물질(3)을 유지할 수 있고, 유해물질(3)을 불활성화하는 처리효율이 향상하는 것으로 생각된다.

그리고, 처리하는 피처리체에 혼입하는 유해물질(3)이 복수 존재하는 경우에는, 예를 들면 각각에 대응하는 유지물질(13, 13)을 기체(11)에 유지하거나, 복수의 용기(2, 2)를 직렬형상으로 접속하여, 이들 용기(2, 2)내에 각각 다른 특정한 유해물질(3)에 대응하는 유지물질(13)을 유지한 처리재(10)를 수용하여 처리하면 된다.

또한, 피처리체를 처리재(10)에 접촉하면서 빛을 조사하여 유지한 유해물질(3)을 불활성화하는 연속처리에 한정되지 않고, 빛을 조사하지 않고 피처리체를 처리재(10)와 접촉시켜 유해물질(3)을 유지물질(13)에 유지하여, 피처리체의 처리재 (10)와의 접촉을 종료시키고 나서 빛을 조사하여 미리 유지하여 포착한 유해물질 (3)을 불활성화하는 간헐(間歇)처리라도 할 수 있다. 또, 간헐처리에 의해, 피처리체의 구성성분이 광촉매기능에 의해 변성하는 것을 확실히 방지할 수 있는 동시에, 분해된 유해물질(3)의 일부의 구성성분이 박리 등으로 피처리체에 다시 혼입하는 것도 확실히 방지할 수 있다.

그리고, 유지물질(13)을 천이금속산화물에 결합하였지만, 예를 들어 유리 비드 등의 기체(11)의 표면에 천이금속산화물을 형성하는 동시에, 기체(11)의 표면에 유지물질(13)을 결합하더라도 좋다.

또한, 천이금속산화물과 유지물질(13)은 가교분자(12)에 의한 결합에 한정되지 않고, 가교분자(12)를 사용하지 않는 흡착 등의 어느 상태로 연결하여도 좋고, 가교분자(12)의 일부에만 유지물질(13)을 형성하는 구성으로 하여도 좋고, 가교분자(12)에 다른 유지물질(13)을 결합하는 등으로 하여도 좋다.

또한, 천이금속산화물에 결합하는 유지물질(13)을 피처리체의 구성성분이 천이금속산화물에 접촉할 수 없는 밀접한 상태로 가교분자(12)나 유지물질(13)을 형성하여 천이금속산화물을 덮는 등으로 하여도 좋다. 이 구성에서도, 마찬가지로 피처리체가 천이금속산화물에 접촉하지 않는 구성이 되고, 확실히 피처리체의 구성성분의 변성을 방지할 수 있다.

또한, 처리장치본체(1)로서는, 용기(2)에 처리재(10)를 충전하는 구성에 한정되지 않고, 어떠한 구성, 예를 들면 용기(2)를 외관 및 내관을 가진 2중관 구조로 하여, 외관 및 내관내에 처리실(7)을 구획하는 동시에 내관 내에 광원(15)을 배치하여 효율적으로 광원(15)으로부터의 빛이 천이금속산화물에 조사할 수 있는 구성으로 하거나, 도 7에 나타내는 구성, 도 8에 나타내는 구성, 도 9에 나타내는 구성 및 도 10에 나타내는 구성 등으로 하여도 좋다.

즉, 도 7에 나타내는 실시형태의 처리장치본체(21)는, 도 1 내지 도 6에 나타내는 실시형태의 용기(2) 대신에, 투광성을 가진 재료로써 대략 관 형상 혹은 대략 통 형상으로 형성되고, 처리재(22)를 충전하는 처리실(7)이 구획되어 형성된 용기(23)를 사용한 것이다. 이 용기(23)의 처리실(7)은, 양 끝단에 입자상태의 처리재(22)가 유통할 수 없고 피처리체가 유통할 수 있는 필터체(9)가 각각 설치되고, 이들 필터체(9, 9) 사이에 구획되어 형성된다. 더욱, 처리재(22)는, 대략 둥근 입자상태로 투광성을 가진, 예를 들면 유리 비드를 기재(11)로서 이용하여, 이 기체 (11)의 표면의 적어도 일부에 이산화티타늄 등의 천이금속산화물을 층 형상으로 설치하여, 이 기체(11)의 표면에 형성한 천이금속산화물에 가교분자(12)를 통해 유지물질(13)을 유지한 것이다.

그리고, 용기(23)의 일끝단측에서 피처리체를 유입시킴과 동시에 광원(15)에서 자외선을 처리재(22)에 조사하여 처리한다. 이 처리시에, 도 1 내지 도 6에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 피처리체내에 혼입하는 처리대상이 되는 특정한 유해물질(3)이 미리 특정한 유해물질(3)이 특이적인 항원에 대한 특이적인 결합성을 나타내는 유지물질(13)에 선택적으로 유지됨과 동시에 조사된 자외선에 의한 광촉매기능에 의해, 유해물질(3)을 불활성화한다.

이와 같이, 도 7에 나타내는 실시형태에서는, 대략 관 형상의 용기(23)를 사용함으로써, 연속적으로 피처리체를 유통시켜 혼입하는 유해물질(3)을 불활성화할 수가 있다. 그리고, 예를 들면 인공 투석과 같이 피처리체를 혈액으로서 체외순환시켜 혈액의 구성성분의 변성을 억제하면서 혈액중의 유해물질(3)을 선택적으로 불활성화시키는 것을 용이하게 할 수 있어, 유해물질(3)로 오염되어 있지 않은 혈액제제 등의 피처리체의 생산성이나 혈액제제나 혈액 등의 피처리체를 이용하는 치료성을 향상시킬 수 있다.

또한, 기체(11)를 투광성을 가진 재료로써 형성하였다. 이 때문에, 광원 (15)으로부터의 빛이 기체(11) 자체에 차폐되는 것을 방지하여, 효율적으로 천이금속산화물에 빛을 조사할 수 있고, 천이금속산화물의 광촉매기능이 향상하여 유해물질(3)을 불활성화하는 처리효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 6에 나타내는 실시형태와 같이, 처리한 피처리체로부터 처리재(22)를 분리하는 공정이 불필요하고 처리재(10)에 접촉시킨 피처리체만을 유출시키는 구성을 용이하게 얻을 수 있다.

그리고, 실험예 4에서도 명백하듯이, 이산화티타늄을 형성하는 표면적을 크게 할 수 있고, 한층 더 유해물질의 처리효율을 향상할 수 있다.

또, 처리능력을 향상시키기 위해서, 용기(23)를 광원(15)의 주위에서 나선형상으로 형성하거나, 주름상자형상으로 굴곡하여 평면형상으로 형성하는 등으로서, 광원(15)으로부터의 빛이 조사되는 영역에서 피처리체가 흘러 지나가는 거리가 길어지도록 하면 좋다.

또한, 도 8에 나타내는 실시형태의 처리장치본체(31)는, 도 7에 나타내는 실시형태의 용기(23)자체에, 광촉매기능 및 유해물질(3)의 선택유지능력을 형성한 것이다.

즉, 처리장치본체(31)는, 투광성을 가진 재료로써 대략 관 형상 혹은 대략 통 형상으로 형성된 기체(32)의 내면의 대략 전역에 이산화티타늄 등의 천이금속산화물을 층 형상으로 형성한다. 그리고, 이 천이금속산화물에 가교분자(12)를 통해 유지물질(13)을 유지하여, 유해물질(3)의 처리재(33)를 형성한다. 그리고, 처리장치본체(31)는, 처리재(33)의 축 방향에 대략 직사각형상으로 빛을 조광하는 광 (15)을 배치하고, 처리재(33)내에 피처리체를 유통시켜 처리한다.

이 도 8에 나타내는 실시형태에 의하면, 도 7에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 연속적으로 피처리체를 유통시켜 혼입하는 유해물질(3)을 불활성화할 수 있고, 예를 들면 인공 투석과 같이 피처리체를 혈액으로서 체외순환시켜 혈액의 구성성분의 변성을 억제하면서 혈액중의 유해물질(3)을 선택적으로 불활성화시키는 것을 용이하게 할 수 있어, 유해물질(3)로 오염되어 있지 않은 혈액제제 등의 피처리체의 생산성이나 혈액제제나 혈액 등의 피처리체를 이용하는 치료성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 도 1 내지 도 6에 나타내는 실시형태 및 도 7에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 처리한 피처리체로부터 처리재(22)를 분리하는 공정이 불필요하고 처리재(10)에 접촉시킨 피처리체만을 유출시키는 구성을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 실험예 3과 같이, 용기자체가 처리재(33)가 되기 때문에, 제조가 용이하고 경량소형화를 용이하게 할 수 있는 동시에, 용기의 형상을 튜브형상 등의 다른 형상으로 할 수도 있고, 범용성을 향상시킬 수 있다.

또, 이 도 8에 나타내는 실시형태도, 도 7에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 기체(32)를 광원(15)의 주위에서 나선형상으로 형성하거나, 주름상자형상으로 굴곡하여 평면형상으로 형성하는 등으로서, 광원(15)으로부터의 빛이 조사되는 영역에서 피처리체가 흘러 지나가는 거리가 길어지도록 하여, 처리능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 9에 나타내는 실시형태의 처리장치본체(41)는, 다공질의 기체(42)를 사용한 것이다.

즉, 처리장치본체(41)는, 피처리체가 유통할 수 있는 연속 기공(氣孔)인 연통구멍을 복수 가진 다공질 부재로써 형성한 직사각형 형상의 기체(42)를 가지고 있다. 이 기체(42)는, 둘레면인 4면에는 연통구멍이 개구하지 않고 피처리체가 유통하지 않도록 형성되어 있다.

이 기체(42)는, 예를 들면 삼차원 그물망 구조를 가진 세라믹 다공체의 표면에 세라믹 입자가 복수 일체로 형성되어 표면이 요철로 형성되어 있다. 그리고, 이 기체(42)의 요철의 표면, 즉 세라믹 다공체 및 세라믹 입자의 표면을 피복하도록 산화티타늄 등의 광촉매기능을 가진 천이금속산화물을 주성분으로 한 광촉매층이 일체로 형성된다. 이 광촉매층의 천이금속산화물에 가교분자(12)를 통해 유지물질(13)이 유지되고, 처리재(43)가 형성되어 있다.

여기서, 세라믹 입자로서는, 평균 입자지름이 1㎛이상 100㎛이하, 예를 들면 평균 입자지름이 22㎛의 산화알루미늄인 알루미나 입자 등이 사용된다. 또, 세라믹 입자의 평균 입자지름이 1㎛보다 가늘어지면 세라믹 다공체의 표면의 요철성이 불충분해져 광촉매의 담지력(擔持力)이 저하하고, 안정된 광촉매의 피막형성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 세라믹 입자의 평균 입자지름이 100㎛보다 거칠어지면 세라믹 다공체의 표면에 안정적으로 담지(擔持)되지 않게 되어, 세라믹 입자가 탈락하여 안정적으로 광촉매의 피막을 형성할 수 없게 됨과 동시에, 세라믹 다공체의 내부까지 진입하기 어렵게 되어 내부까지 대략 균일하게 담지되지 않게 되어 대략 균일한 광촉매의 피막을 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 세라믹 다공체에 담지하는 세라믹 입자의 평균 입자지름을 1㎛ 이상 100㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 세라믹 다공체는, 삼차원 그물망 구조를 구성하는 골격근의 지름이, 예를 들어 100㎛ 이상 1000㎛ 이하로 형성되어 있다. 그리고, 세라믹 다공체를 구성하는 골격근이 지름 100㎛보다 가늘어지면, 광촉매 필터가 충분한 강도가 얻어지지 않게 되어, 제조성이 저하할 우려가 있다. 한편, 세라믹 다공체를 구성하는 골격근이 지름 100O㎛보다 굵어지면, 세라믹 다공체의 내부까지 빛이 조사되지 않게 되어, 광촉매에 의한 광촉매 작용이 저감하여, 효율적으로 고도로 배기풍(排氣風)을 정화처리할 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 세라믹 다공체를 구성하는 골격근의 지름을 100㎛ 이상 1000㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 처리재(43)는, 공극율이 65% 이상 95% 이하, 부피밀도가 O.15g/㎤이상 0.6Og/㎤이하 및 셀수가 10개/25mm 이상 30개/25mm의 3가지 조건중의 적어도 어느 하나의 조건을 만족하도록 형성되어 있다.

그리고, 처리재(43)의 공극율이 65%보다 작으면, 액체나 기체의 형태를 채용하는 피처리체의 유통시의 압력손실이 증대함과 동시에 광원(15)으로부터의 빛이 내부까지 도달하는 양이 감소하고, 더욱 피처리체와의 접촉비율이 저하하여 유해물질(3)의 효율적인 포착이 저하할 우려가 있다. 한편, 처리재(43)의 공극율이 95%보다 커지면, 강도가 저하하여, 제조성 및 취급성이 저하할 우려가 있다. 이 때문에, 처리재(43)의 공극율을 65% 이상 95% 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 처리재(43)의 부피밀도가 O.15g/㎤보다 작아지면, 강도가 저하하여, 제조성 및 취급성이 저하할 우려가 있다. 한편, 처리재(43)의 부피밀도가 O.60g/㎤보다 커지면, 피처리체의 유통시의 압력손실이 증대하여, 내부까지 도달하는 광량(光量)이 감소하고, 피처리체와의 접촉비율이 저하하여 유해물질(3)의 효율적인 포착이 저하할 우려가 있는 동시에, 질량이 증대하여 제조성 및 취급성의 향상을 도모하기 어렵고, 강고하게 설치할 수 있는 구조가 필요하여, 시공성이 저하할 우려가 있다. 이 때문에, 처리재(43)의 부피밀도를 0.15g/㎤이상 O.6Og/㎤이하로 한다.

그리고 더욱, 처리재(43)의 셀수가 10개/25mm, 즉 직선 25mm 상에 위치하는 셀수가 10개보다 적어지면, 피처리체의 유통시의 압력손실이 증대하고, 내부까지도달하는 광량이 감소하여, 피처리체와의 접촉비율이 저하하여 유해물질(3)의 효율적인 포착이 저하할 우려가 있다. 한편, 처리재(43)의 셀수가 30개/25mm, 즉 직선 25mm 상에 위치하는 셀수가 30개보다 많아지면, 강도가 저하하여, 제조성 및 취급성이 저하할 우려가 있다. 이 때문에, 처리재(43)의 셀수를 10개/25mm이상 30개 /25mm 이하로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 처리재(43)는, 상기 각종조건을 만족함으로써, 두께 치수 5mm에서의 광투과율이 10% 이상 50% 이하가 된다.

이 처리재(43)의 기체(42)의 제조에 있어서는, 예를 들면 알루미나 미분말이나 산화규소인 규사 미분말 등의 실리카 미분말 혹은 무라이트 미분말 등의 세라믹 미분말과, 덱스토린이나 메틸셀룰로오즈, 폴리비닐알콜 등의 유기계나 점토 혹은 규산나트륨 등의 무기계의 결합재인 바인더를 적절히 물을 가하여 교반·혼합하고, 슬러리를 조제한다. 그리고, 예를 들면 발포우레탄수지 등의 삼차원 그물망 구조를 가진 유기다공체에 슬러리를 침지(浸漬) 등에 의해 함침(含浸)시켜 부착한다.

다음에, 슬러리가 건조하기 전의 슬러리로써 젖은 상태의 유기다공체에, 알루미나 입자나 실리카 입자 혹은 무라이트 입자 등의 세라믹 입자를, 예를 들면 유기다공체에 진동을 가하면서 뿌려, 표면에 세라믹 입자를 부착시킨다. 이후, 슬러리를 건조시켜, 소성하여 유기다공체를 소실(燒失)하고, 슬러리를 구성하는 세라믹 미분말과 세라믹 입자를 일체로 소결(燒結)하여, 세라믹 미분말의 소결로써 형성되는 세라믹 다공체의 표면에 일체로 세라믹 입자를 유지시킨다.

또한, 이 세라믹 입자를 표면에 유지하여 표면이 요철형상이 되는 세라믹 다공체를, 예를 들면 산화티타늄 미분말을 주성분으로 하여 유기계 혹은 무기계의 바인더를 함유한 슬러리에, 예를 들어 침지(浸漬)하는 등으로서 부착시킨다. 이후, 건조하고 소성(燒成)하여 산화티타늄을 세라믹 다공체의 표면에 피막형상으로 눌러 붙여, 광촉매층을 형성하여 기체(42)를 형성한다.

또한, 이 처리재(43)에 피처리체를 유통시켜 처리할 때, 피처리체는 삼차원구조 사이인 연통기공인 연통구멍의 셀내를 봉합하도록 비직선상에 흘러 지나가 축류(縮流)나 흐름방향의 변환 등의 난류(亂流)가 빈번히 반복된다. 그리고, 피처리체에 혼입하는 유해물질(3)과 처리재(43)의 유지물질(13)과의 접촉효율이 향상하여, 유해물질(3)이 유지물질(13)에 효율적으로 유지된다. 더욱, 광촉매기능에 의해 유지된 유해물질(3)은 분해되어 불활성화된다.

이렇게, 상기 도 9에 나타내는 실시형태의 다공질의 처리재(43)를 사용하는 구성에 의하면, 피처리체와 유지물질(13)의 접촉효율이 향상하여, 피처리체를 흘러 지나가게 하면서 처리하는 구성을 용이하게 얻을 수 있어, 유해물질(3)을 불활성화하는 처리효율을 향상할 수 있다.

또한, 상기 도 1 내지 도 6에 나타내는 실시형태, 도 7에 나타내는 실시형태 및 도 8에 나타내는 실시형태와 같이, 처리한 피처리체로부터 처리재(22)를 분리하는 공정이 불필요하고, 처리재(10)에 접촉시킨 피처리체만을 유출시키는 구성을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 도 10에 나타내는 실시형태의 처리장치본체(51)는, 복수의 처리실(7, 7)을 설치한 것이다.

즉, 처리장치본체(51)는, 도시하지 않은 광원으로부터의 빛을 도광(導光)하는 도광판(導光板)을 기체(52)에 사용한다. 그리고, 이 기체(52)의 표면에, 이산화티타늄 등의 광촉매기능을 가진 천이금속산화물을 층 형상으로 설치한다. 더욱, 이 천이금속산화물에 가교분자(12)를 통해 유지물질(13)을 유지하여, 처리재(53)를 복수 형성한다. 이들 처리재(53)는, 처리실(7)을 구획하는 소정의 틈을 통해 복수 평행하게 배설되어 있다.

이 도 10에 나타내는 실시형태에 의하면, 복수의 처리실(7, 7)에 의해 유해물질(3)을 불활성화하는 처리효율이 향상한다.

또한, 도광판을 사용하기 때문에, 복수의 처리실(7, 7)을 설치하더라도 안쪽에 위치하는 처리실(7)에 향하는 천이금속산화물에 빛을 조사할 수 있고, 처리효율을 향상시키기 위해서 복수의 처리실(7, 7)을 설치하는 구성을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 예를 들면 다른 종류의 유해물질(3)이 혼입하는 경우라도, 각 처리실에 향하는 면에 유지하는 유지물질(13)을 각각 유해물질(3)에 대향하는 다른 종류의 것을 유지시키면 되고, 예를 들면 복수의 처리장치를 직렬형상으로 접속할 필요가 없고, 소형화를 용이하게 도모할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피처리체 내의 특정한 유해물질을 유지물질에 특이적으로 유지하여, 천이금속산화물의 광촉매기능에 의해 유지한 유해물질을 불활성화하기 때문에, 피처리체의 구성성분이 광촉매기능으로써 변성되는 것을 억제하면서 특정한 유해물질을 효율적으로 불활성화할 수 있고, 유해물질을 불활성화하는 처리효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 유해물질의 처리재, 유해물질의 처리방법 및 그 장치는, 예를 들면, 혈액중이나 혈액제제중에 함유되는 생물학적으로 위험성이 있는 바이러스나 병원성세균 등의 생물, 독소 등 특정한 유해물질을 불활성화하여 제거하는 것에 이용할 수 있다.

(표 1)

<세균>

항원	부위	항체
O항원	외막	O항체
K항원	내막(萊膜)	K항체
H항원	편모	H항체

(표 2)

바이러스	수용체	질환
허피스 바이러스과단순 헤르페스	신경세포표면항원	뇌염
간염 바이러스과B형 간염바이러스	간세포표면항원	간염, 간암
피코르나 바이러스과폴리오바이러스	신경세포표면항원	뇌, 척수염
토가 바이러스과알파바이러스	신경세포표면항원	뇌염
플라비 바이러스과황열바이러스C형간염바이러스	간세포표면항원간세포표면항원	급성 간부전(괴사), 출혈간염, 간암
랍도 바이러스과광견병바이러스	신경세포표면항원	뇌, 척수염
필로 바이러스과말버그 바이러스에볼라바이러스	간세포표면항원간세포표면항원	급성간부전(괴사), 출혈급성간부전(괴사), 출혈
아레나 바이러스과래서열 바이러스	폐, 간, 신경세포표면항원	간질성 폐염, 간염, 뇌염, 출혈
분야 바이러스과크리미아콩고출혈열콩팥증후성출혈열	폐, 간, 콩팥세포표면항원폐, 간, 콩팥세포표면항원	폐염, 간염, 콩팥염, 출혈폐염, 간염, 콩팥염, 출혈
레트로 바이러스과인간면역부전바이러스(HIV)	T세포표면 CD4항원	후천성면역부전

(표 3)

<독소>

독명	발생균	질환	항체
엔도키신	그램음성균공통	엔도키신쇼크파종성혈관내응고	항엔도키신항체
베로톡신	대장균O-157	장관출혈용혈성 요독증 증후군	항베로톡신항체
알파톡신	황색포도구균	피부괴사, 용혈	항알파톡신항체
류코시딘	황색포도구균	백혈구파괴	항류코시딘항체
엔테로톡신(SEA,SEB)	황색포도구균	식중독아토피성 피부염에 관여	항SEA항체항SEB항체
피부박탈독소	황색포도구균	열상성 피부박탈증후군	항피부박탈독항체
독소성쇼크증후군독소(TSST)	황색포도구균	쇼크	항TSST항체
연쇄구균성독소성 쇼크증후군독소(STSS)	A군연쇄구균	쇼크	항STTS항체
보트리누스성 독소	보츠리누스균	이완성마비	항보트리누스독(A-G)항체
테타노스파민	파상풍균	경성마비	항테타노스파민항체
디프테리아독소	디프테리아균	심장마비,말초혈관운동신경마비	항디프테리아(A,B)항체

(표 4)

HIV 불활성화율

TiO₂농도[질량%]	[%]
10.50.250.1250.06250	88 ±894 ±410092 ±585 ±150

(표 5)

UV조사시간 (분)

TiO₂+CD₄	UV	0	10	20	30	40	50	60
+	+	420	280	110	0	0	0	0
+	-	410	360	350	340	340	340	330
-	+	420	350	320	310	300	290	270
-	-	420	410	410	410	400	400	400

감염세포수(/well)

주) +: 있음

-: 없음

(표 6)

UV조사시간 min

TiO₂+CD₄	UV	0	10	20	30	40	50	60
+	+	370	210	40	0	0	0	0
+	-	390	310	310	300	300	300	300
-	+	380	340	320	300	290	290	270
-	-	400	390	390	390	390	390	390

감염세포수(/well)

주) +: 있음

-: 없음

Claims

액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질과,

이 유지물질로써 유지한 상기 유해물질을 광촉매기능에 의해 불활성화하는 천이금속산화물을 구비한 것을 특징으로 한 유해물질의 처리재.
제 1 항에 있어서, 유지물질은, 천이금속산화물로 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 천이금속산화물을 적어도 표면의 일부에 형성하는 기체를 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 3 항에 있어서, 기체는 투광성 부재로써 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유지물질은, 아미노기를 가지며,

말단에 상기 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부를 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유지물질은, 단백질이고,

말단에 단백질을 구성하는 아미노기와 결합하는 알데히드기를 가지며 천이금속산화물에 결합하는 가교부를 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 가교부는, 아미노알킬에톡시실란이 천이금속산화물에 결합되고, 이 결합된 아미노알킬에톡시실란의 아미노기에 글루타르알데히드가 결합되어 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 7 항에 있어서, 가교부는, 유지물질이 결합된 후에 아미노알킬에톡시실란 및 글루타르알데히드간의 결합 및 상기 글루타르알데히드 및 상기 유지물질간의 결합의 2중 결합이 환원되어 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 천이금속산화물은, 표면에 가교부가 결합하는 수산기를 가진 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 천이금속산화물은, 피처리체가 접촉 불가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 유지물질은, 천이금속산화물을 덮는 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하는 피처리체에 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 특정한 유해물질만을 유지하는 유해물질의 선택유지능력과, 상기 유지한 유해물질을 불활성화하는 광촉매기능을 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 분말입자형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 안둘레면에 피처리체가 유통가능한 통 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 피처리체가 유통할 수 있는 연통기공을 복수 가진 다공질로 형성된 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 유해물질은, 세균, 바이러스 및 독소중의 어느 하나로서 특이적인 항원성을 나타내는 구성단백을 가진 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 천이금속산화물은, 산화티타늄인 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리재.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 유해물질의 처리재와,

이 유해물질의 처리재의 천이금속산화물에 빛을 조사하는 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리장치.
제 18 항에 있어서, 유해물질의 처리재는 분말입자상태로 형성되어, 상기 유해물질의 처리재를 수용하여, 피처리체가 유입하는 유입구 및 상기 유해물질의 처리재가 유통할 수 없고 상기 피처리체가 유통할 수 있는 유출구를 가진 용기를 구비한 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 광원은, 가시광으로부터 자외선까지의 파장영역의 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리장치.
특정한 유해물질만을 유지하는 특이성을 가진 유지물질과 이 유지물질로써 유지한 상기 유해물질을 불활성화하는 광촉매기능을 가진 천이금속산화물을 가진 유해물질의 처리재에, 액상 및 기상의 적어도 어느 하나의 형태를 채용하여 상기 유해물질이 혼입 또는 혼입할 우려가 있는 피처리체를 접촉시켜,

상기 천이금속산화물에 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리방법.
제 21 항에 있어서, 빛은, 피처리체가 소정시간 접촉된 후의 유해물질의 처리재에 조사하는 것을 특징으로 하는 유해물질의 처리방법.