TW201922298A - 殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法 - Google Patents

殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201922298A
TW201922298A TW107125664A TW107125664A TW201922298A TW 201922298 A TW201922298 A TW 201922298A TW 107125664 A TW107125664 A TW 107125664A TW 107125664 A TW107125664 A TW 107125664A TW 201922298 A TW201922298 A TW 201922298A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
filter
sterilization
wavelength range
wavelength
Prior art date
Application number
TW107125664A
Other languages
English (en)
Inventor
內藤敬祐
Original Assignee
日商牛尾電機股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=66092581&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201922298(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 日商牛尾電機股份有限公司 filed Critical 日商牛尾電機股份有限公司
Publication of TW201922298A publication Critical patent/TW201922298A/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/10—Ultraviolet radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

本發明的課題，係提供可一邊抑制對於動物細胞的危害，一邊對存在於生體組職的表面上之殺菌對象生物進行殺菌‧消毒，而且，可藉由與UV殺菌的紫外線一起照射高演色性的可視光，確實視認照射對象部位，可確實掌握紫外線照射範圍的殺菌裝置及殺菌方法。
本發明的殺菌裝置，其特徵為具備放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線的光源部，與截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線，使超過400nm～500nm的波長區域之光線衰減的濾光器；透射前述濾光器的光線被照射至生體。前述濾光器，係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於超過400 nm～500nm的波長區域之光線的比率為0.18以下者為佳。

Description

殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法
本發明係關於利用紫外線的殺菌裝置，更詳細來說是關於藉由照射紫外線，對細菌等進行不活化的殺菌裝置及殺菌方法以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法。
先前，公知有藉由對存在於生體組織的表面上，例如人體的皮膚表面及胃腸表面的細菌及病毒，照射紫外線來進行不活化(以下，也單稱為「UV殺菌」)的方法。UV殺菌係藉由例如使紫外線作用於細菌及病毒等的殺菌對象生物之細胞內的DNA來進行。具體來說，藉由使細胞內的DNA吸收紫外線以破壞DNA的遺傳碼，讓該細胞的增殖‧代謝不正常地進行，而對具有該細胞的殺菌對象生物進行不活化。
對於生體進行UV殺菌的殺菌裝置中，一邊對於殺菌對象生物獲得UV殺菌效果一邊選擇性照射對於人類細胞等的動物細胞無害的190nm以上230nm以下的波長區域之紫外線，依據此種殺菌裝置，可不傷害人類細胞等的動物細胞，對存在於該生體組職的表面之細菌及病毒等選擇性地進行UV殺菌。
然而，於此種殺菌裝置中，僅將紫外線亦即不可視區域的光線照射至生體組織的表面，所以，有無法藉由目視辦別被照射紫外線的位置之問題。尤其，在不傷害生體組織以進行UV殺菌時，使用230nm以下之波長的紫外線，故更難以目視。
對於此種問題，例如專利文獻1提案射出在190nm以上230nm以下的波長區域具有峰值波長的第一波長光，與在400nm以上780nm以下的波長區域具有峰值波長的第二波長光的殺菌裝置。
於該殺菌裝置中，藉由照射第一波長光(紫外線)，可不傷害人類細胞等的動物細胞，對存在於生體組織的表面之殺菌對象生物進行UV殺菌，進而，第二波長光因為是可視區域的光線，可以目視，所以，藉由與第一波長光一起照射第二波長光，可讓第一波長光的照射範圍可視化。結果，依據該殺菌裝置，可實現安全性與照射範圍的掌握之操作性兩立。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第2016/042879號
[發明所欲解決之課題]
然而，於前述的殺菌裝置中，判明有以下的問題。
將前述的殺菌裝置，例如組入內視鏡而使用於生體內時，則成為將第一波長光及第二波長光例如藉由光纖傳輸而照射於生體內的狀況，但是，此時，第二波長光的演色性較低，故有難以一邊視認相機畫像一邊操作內視鏡對應照射紫外線的部位(照射對象部位)正確地照射第一波長光的問題。再者，於本說明書中，「目視」係指除了直接目視之外，也包含以內視鏡的相機等進行攝影，透過監視器視認之間接性的目視者。
又，作為其他問題，藉由發明者的銳意檢討，發現與第一波長光一起照射的第二波長光過度包含藍色光(380nm～460nm之波長區域的光)的話，會產生讓動物細胞死滅等的不良影響。
本發明係有鑑於以上所述的情況所發明者，其目的係提供可一邊抑制對於動物細胞的危害，一邊對存在於生體組職的表面上之殺菌對象生物進行殺菌‧消毒，而且，可藉由與UV殺菌的紫外線一起照射高演色性的可視光，確實視認照射對象部位，可確實掌握紫外線照射範圍的殺菌裝置及殺菌方法以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法。

[用以解決課題之手段]
本發明的殺菌裝置，其特徵為具備：
光源部，係放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線；及
濾光器，係截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線，使超過400nm～500nm的波長區域之光線衰減；
透射前述濾光器的光線被照射至生體。
於本發明的殺菌裝置中，前述濾光器係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於超過400nm～500nm的波長區域之光線的比率為0.18以下者為佳。
於本發明的殺菌裝置中，前述濾光器係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於701nm～800nm的波長區域之光線的比率為0.05以下者為佳。
於本發明的殺菌裝置中，可設為前述光源部由作為發光氣體而封入水銀的短弧型放電燈，與具有以包圍其周圍之方式配置的反射鏡的聚光光學系所成的構造。
於本發明的殺菌裝置中，可設為前述光源部由封入由氙氣所成之發光氣體的雷射激發燈管所成的構造。
本發明的殺菌裝置中，從前述光學濾光器射出之光線的平均演色性指數Ra為80以上為佳。
本發明的殺菌方法，其特徵為：
從光源部放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線；
藉由濾光器，截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線，使超過400nm～500nm的波長區域之光線衰減；透射前述濾光器的光線被照射至生體。
於本發明的殺菌方法中，前述濾光器係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於超過400nm～500nm的波長區域之光線的比率為0.18以下為佳。
於本發明的殺菌方法中，前述濾光器係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於701nm～800nm的波長區域之光線的比率為0.05以下為佳。
本發明之金黃色葡萄球菌的殺菌方法，其特徵為使用前述的殺菌方法，對金黃色葡萄球菌進行殺菌。

[發明的效果]
依據本發明的殺菌裝置，因為將200nm～500nm的波長區域之光線中截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線的光線，照射至生體組織，可一邊確保對於動物細胞的安全性，一邊對存在於生體組織的表面上之殺菌對象生物進行殺菌‧消毒，而且，在超過400nm～500nm的波長區域的可視光衰減之狀態下進行照射，所以，可藉由一邊抑制對於動物細胞的危害一邊照射該超過400nm～500nm的波長區域之光線，使演色性成為高的狀態，因此，可確實地視認照射對象部位，可確實地掌握紫外線照射範圍。
以下，針對本發明的殺菌裝置的實施形態進行說明。
＜第1實施形態＞
圖1係揭示本發明的第1實施形態之殺菌裝置的構造之一例的模式圖。
第1實施形態的殺菌裝置1係具備具有短弧型放電燈(以下，也單稱為「放電燈」)11及以包圍該短弧型放電燈11之方式配置的反射鏡12之聚光光學系所成的光源部10，與透射200nm～230nm的波長區域之光線(以下，也稱為「特定波長光A」)，截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線(以下，也稱為「特定波長光B」)，並且使超過400nm～500nm的波長區域之光線(以下，也稱為「特定波長光C」)衰減的濾光器20。於該殺菌裝置1中，透射光學濾光器20的光線被照射至生體組織。
作為本發明的殺菌裝置1之構成光源部10的放電燈11，可使用放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線者。
放電燈11係所謂兩端封止型者，具備具有形成發光空間S1之例如橢圓球形狀的發光管部14，與接續於發光管部14的兩端而沿著管軸方向分別往外方延伸的封止管部15、16之例如由合成石英玻璃(Suprasil F310)所成的燈泡。
於發光管部14的內部，一對電極即陽極18及陰極19相互對向配置。在此，陽極18與陰極19的電極間距離例如1～10mm。
又，於發光管部14內，作為發光氣體，封入水銀。發光氣體的封壓(水銀蒸氣壓)係例如1×107 Pa。
陽極18係例如藉由鎢所構成。
陰極19係例如藉由含浸了氧化鋇(BaO)、氧化鈣(CaO)等之容易電子放射性物質(放射物質)的鎢燒成體所構成。
於前述的放電燈11中，陽極18及陰極19分別連接於供電手段(未圖示)，藉由未圖示的點燈電路，對陽極18及陰極19之間施加所定大小的電壓的話，在陽極18與陰極19之間產生電弧放電，該放電燈11被點燈。
反射鏡12係於放電燈11的陰極19側中，以包圍發光管部14的周圍之方式配置。
具體來說，例如藉由於頂部形成燈管插入用開口部12a，且具有第1焦點及第2焦點的橢圓面反射鏡所構成，並且於其內表面形成反射面12b所構成。
反射鏡12係於燈管插入用開口部12a內插入放電燈11之陰極19側的封止管部16，光軸X與放電燈11的燈管中心軸C一致，第1焦點的位置一致於陽極18與陰極19的電極間中心位置(發光點)之狀態下配置。
反射面12b係只要具有關於包含特定波長光A之230nm以下的波長區域之紫外線及特定波長光C的反射性者即可，根據提升對於230nm以下之波長區域的紫外線之反射率的觀點，例如由鋁等所致之金屬蒸鍍膜或介電體多層膜所構成為佳。
從本發明的殺菌裝置1射出的光線係射入至光纖等的射入光學系40，該射入光學系40係配置於該射入光學系40之射入端面40a的中心與反射鏡12的反射面12b之第2焦點的位置一致的位置。
然後，於本發明的殺菌裝置1中，從光源部10的放電燈11放射，藉由反射鏡12反射的光線被聚光於該反射鏡12的第2焦點為止的光路徑上配置光學濾光器20。具體來說，例如圓盤狀的光學濾光器20設置成封堵反射鏡12之放電燈11的陽極18側的開口之狀態。
該光學濾光器20係透射特定波長光A，截斷特定波長光B，並且使特定波長光C衰減者，例如可設為由吸收特定波長光B的第1衰減濾光器，與吸收特定波長光C的第2衰減濾光器所成者。光學濾光器20係具體來說，構成為例如第1衰減濾光器及第2衰減濾光器層積設置於相同玻璃基材上者。
作為第1衰減濾光器，可使用例如中心波長為214nm的帶通濾光器，特定波長光B相對於OD(Optical Density)值為4.0以上者。
作為第2衰減濾光器，可使用例如起透/截止波長為400nm的短帶通濾光器，特定波長光C相對於OD值為2.0以上，阻擋波長帶範圍為400nm～500nm者。
光學濾光器20的第1衰減濾光器作為反射特定波長光B的性質者亦可。然而，被反射的特定波長光B會被照射至放電燈11的燈泡，所以根據燈泡的劣化會加速進行的理由，第1衰減濾光器是吸收特定波長光B的性質者為佳。
又，光學濾光器20係透射該光學濾光器20的透射光中，特定波長光A相對於特定波長光C的比率為0.18以下者為佳。特定波長光A相對於特定波長光C的比率的下限，係根據以肉眼直接視認從光學濾光器20射出的光線照射至生體組織之處的狀況，與透過連接於內視鏡的相機等的監視器來進行視認的狀況而不同，進而，根據內視鏡的相機之感度等的性能也不同，但是，只要在視認時視認者可感知光線的程度即可。具體來說，0.0001以上為佳。特定波長光A相對於特定波長光C的比率，係以對於透射光學濾光器20之透射光的光譜之波長進行積算的面積比來表示。
特定波長光A相對於特定波長光C的比率過大時，變成藍色光強烈照射於生體組織，有可能無法確保對於動物細胞的高安全性之虞。又，特定波長光A相對於特定波長光C的比率過小時，無法確實地視認照射對象部位，有紫外線照射範圍的掌握不夠充分之虞。
又，光學濾光器20係透射該光學濾光器20的透射光中，特定波長光A相對於701nm～800nm的波長區域之光線(以下，也稱為「特定波長光D」)的比率為0.05以下者為佳。
特定波長光A相對於特定波長光D的比率過大時，變成紅色光照射於生體組織，有可能無法確保對於動物細胞的高安全性之虞。
於本說明書中，200nm～500nm的波長區域係表示將λ射為波長時，200nm≦λ≦500nm的波長區域者。又，200nm～230 nm的波長區域係表示將λ設為波長時，200nm≦λ≦230nm的波長區域者。又，超過230nm～400nm的波長區域係表示將λ設為波長時，230nm＜λ≦400 nm的波長區域者。又，超過400nm～500nm的波長區域係表示將λ設為波長時，400nm＜λ≦500nm的波長區域者。又，701nm～800 nm的波長區域係表示將λ設為波長時，701nm≦λ≦800nm的波長區域者。
從光學濾光器20射出的光線，係具有平均演色性指數Ra為80以上，理想為90以上，更理想為95以上的分光放射特性為佳。再者，平均演色性指數Ra的上限為100。
又，從光學濾光器20射出的光線，係尤其具有關於R9(紅色)的特殊演色性指數、關於R13(白色系之高加索人種的膚色)的特殊演色性指數、關於R15(蒙古人種的膚色)的特殊演色性指數為80以上，理想為90以上，更理想為95以上的分光放射特性尤其佳。
平均演色性指數Ra係依據JIS Z 8726：1990(光源的演色性評估方法)所測定者。
於前述的殺菌裝置1中，從構成光源部10的放電燈11放射的光線藉由反射鏡12的反射面12b反射，透過光學濾光器20聚光於第2焦點，射入至射入光學系40的射入端面40a。射入至射入光學系40的光線，係透過光纖照射至照射對象部位，藉此，進行對存在於該照射對象部位的細菌等之殺菌對象生物的殺菌‧消毒。
此時，於光學濾光器20中，從放電燈11放射之200nm～500nm的波長區域之光線中，特定波長光A透射該光學濾光器20，特定波長光B被截斷，並且特定波長光C衰減。
於本發明的殺菌裝置1中，從放電燈11透過光學濾光器20照射至生體組織之光線的照射量(照射密度)，只要是根據該照射密度與照射時間所計算出的曝光量，可對生體組織的表面上之殺菌對象生物進行殺菌之程度的大小的量即可。光的照射量也根據照射時間不同，例如設為5～420mJ/cm2 。光的照射量過多時，從放電燈11放射而射入至光學濾光器20的特定波長光B也變多，有無法確實截斷對該生體有害的特定波長光B之虞。另一方面，光的照射量過少時，有殺菌對象生物的充分殺菌‧消毒需要長時間之虞。
圖2係揭示從本發明的第1實施形態之殺菌裝置放射之光線的光譜分布曲線的圖表。將從放電燈11放射後不久的光線(放射光)的光譜設為a0以虛線揭示，又，將通過光學濾光器20之後的光線(照射光)的光譜設為a1以直線揭示。
以下，針對用以揭示本發明的效果的實驗例進行說明。
＜實驗例A1＞
使用本發明的殺菌裝置，進行對細胞照射紫外線的實驗。具體來說，如下所述。
如圖5所示，將來自封入水銀的短弧型放電燈51(型號：UXL-S155A)的光線，透過光學濾光器52照射至放入培養皿53的細胞樣本。
從短弧型放電燈51之電弧放電所產生的亮點到光學濾光器52為止之光路徑的光軸距離為70mm，從光學濾光器52到細胞樣本(培養皿53的底部表面)為止之光路徑的光軸距離為20mm。
作為光學濾光器，使用不透射波長超過230nm的波長區域之光線(特定波長光B相對於OD值為4.0)濾光器[A]。
透射濾光器[A]之後的光線之特定波長光A相對於特定波長光C的比率為0.18。又，透射濾光器[A]之後的光線之特定波長光A相對於特定波長光D的比率為0.03。
細胞樣本係細胞的種類為JCRB9004 (HeLa)，包含於1個培養皿的細胞數為40×104 cells。將光線照射至細胞樣本時，在去除細胞培養液的狀態下，成為拿掉培養皿的蓋子的狀態。
光的照射係以照射至細胞之光線的照射量(曝光量)分別為0mJ/cm2 、5mJ/cm2 、10mJ/cm2 、20mJ/cm2 、40mJ/cm2 、80mJ/cm2 、120mJ/cm2 的7種條件來進行。於光的照射中，對應各照射條件使用1個樣本(1培養皿的細胞)。
於前述照射條件中，被照射至細胞之光線的強度(照度)設為共通的22.3μW/cm2 ，變更照射時間。
照射試驗後，加上2mL的新鮮的細胞培養液，培養24小時之後使用「Cell Counting Kit-8(同仁化學公司製)」，測定細胞的存活率。此時，將曝光量0mJ/cm2 (=未照射的樣本)作為存活率100%來進行相對評估。於圖6的圖表中以「■」揭示曝光量與細胞的存活率之關係。
又，被照射至細胞之光線的平均演色性指數Ra為77，R9的特殊演色性指數為20，R13的特殊演色性指數為85，R15的特殊演色性指數為86。
＜實驗例A2＞
除了於實驗例A1中，將光學濾光器從濾光器[A]換成濾光器[B]以外，同樣地進行對細胞照射紫外線的實驗。
濾光器[B]係不透射波長超過230nm的波長區域之光線(特定波長光B相對於OD值為4.0)者。
透射濾光器[B]之後的光線之特定波長光A相對於特定波長光C的比率為0.03。又，透射濾光器[B]之後的光線之特定波長光A相對於特定波長光D的比率為0.04。
於圖6的圖表中以「●」揭示曝光量與細胞的存活率之關係。又，被照射至細胞之光線的平均演色性指數Ra為85，R9的特殊演色性指數為20，R13的特殊演色性指數為90，R15的特殊演色性指數為90。
＜比較實驗例A3＞
除了於實驗例A1中不使用光學濾光器，使用低壓水銀燈來代替短弧型放電燈以外，同樣地進行對細胞照射紫外線的實驗。
低壓水銀燈係放射於波長254nm具有輝線光譜者。
於圖6的圖表中以「◇」揭示曝光量與細胞的存活率之關係。
又，被照射至細胞之光線的平均演色性指數Ra為50，R9的特殊演色性指數為-46，R13的特殊演色性指數為53，R15的特殊演色性指數為57。
＜實驗例B1＞
除了於實驗例A1中，將細胞樣本換成金黃色葡萄球菌(NBRC.12732)以外，同樣地進行對金黃色葡萄球菌照射紫外線的實驗。具體來說，作為樣本，使用將總生菌數濃度為9×105 CFU/mL的菌液放入3mL培養皿者。
光的照射係以照射至金黃色葡萄球菌之光的照射量(曝光量)分別為0mJ/cm2 、2mJ/cm2 、4mJ/cm2 、6mJ/ cm2 、8mJ/cm2 、10mJ/cm2 、12mJ/cm2 、14mJ/cm2 、16mJ/ cm2 、18mJ/cm2 、20mJ/cm2 、22mJ/cm2 、24mJ/cm2 、26mJ/ cm2 、28mJ/cm2 、30mJ/cm2 的15種條件來進行。於光的照射中，對應各照射條件使用1個樣本(1培養皿的金黃色葡萄球菌)。
於前述照射條件中，被照射至金黃色葡萄球菌之光線的強度(照度)設為共通的22.3μW/cm2 ，變更照射時間。
照射試驗後，將樣本原液塗布0.1mL於培養基，以37℃培養48小時。之後，調查產生於培養基之菌落的數量。此時，不活化率係使用後述式(1)所表示的計算式計算出。再者，菌落數為300CFU以上時，以生理食鹽水10倍稀釋樣本原液，將取出0.1mL分量的稀釋後的菌液，將其塗布於培養基，同樣地進行培養。將該操作重複進行到菌落數成為300CFU以下為止，成為300CFU以下時，將此時的菌落數乘上稀釋倍率，藉此計算出其樣本的菌落數。
式(1)：不活化率(LOG)=LOG10 {(N1)/(N0)}
[N1：照射後的菌落數[CFU]，N0：照射前的菌落數[CFU]=9×104 [CFU]]
於圖7的圖表中以「■」揭示曝光量與金黃色葡萄球菌的不活化率之關係。
＜實驗例B2＞
除了於實驗例B1中，將光學濾光器從濾光器[A]換成與實驗例A2中所用者相同的濾光器[B]以外，同樣地進行對金黃色葡萄球菌照射紫外線的實驗。
於圖7的圖表中以「●」揭示曝光量與金黃色葡萄球菌的不活化率之關係。
＜比較實驗例B3＞
除了於實驗例B1中不使用光學濾光器，使用低壓水銀燈來代替短弧型放電燈以外，同樣地進行對金黃色葡萄球菌照射紫外線的實驗。
低壓水銀燈係放射於波長254nm具有輝線光譜者。
於圖7的圖表中以「△」揭示曝光量與金黃色葡萄球菌的不活性率之關係。
由圖6可知，確認了使用特定波長光A相對於特定波長光C的比率為0.18的濾光器[A]的狀況，及使用特定波長光A相對於特定波長光C的比率為0.03的濾光器[B]的狀況，都相較於照射來自低壓水銀燈之於波長254nm具有輝線光譜的光線的狀況，人類細胞的存活率的下降狀況趨穩。再者，於圖6中以虛線揭示人類細胞的細胞死滅線的Cell存活率。
另一方面，確認了使用濾光器[A]的狀況及使用濾光器[B]的狀況，相較於直接照射來自低壓水銀燈的光線的狀況，平均演色性指數Ra較高，進而，關於R9的特殊演色性指數、R13的特殊演色性指數、及R15的特殊演色性指數，任一都獲得較高之值。
又，由圖7可知，細菌(金黃色葡萄球菌)係確認了在使用濾光器[A]的狀況、使用濾光器[B]的狀況及直接照射來自低壓水銀燈的光線的狀況之3個構造之間，不活化速度幾乎沒有差別。
根據以上所述，使用濾光器[A]的狀況及使用濾光器[B]的狀況，確保了對於人類細胞的安全性之後可選擇性讓殺菌對象生物(金黃色葡萄球菌)死滅，而且，可確實視認照射對象部位。
如上所述，依據前述的殺菌裝置1，因為將200nm～500nm的波長區域之光線中截斷特定波長光B的光線，照射至生體組織，可一邊確保對於動物細胞的安全性，一邊對存在於生體組織的表面上之殺菌對象生物進行殺菌‧消毒，而且，在可視光即特定波長光C衰減之狀態下進行照射，所以，可藉由一邊抑制對於動物細胞的危害一邊藉由該特定波長光C的高演色性，確實地視認照射對象部位，可確實地掌握紫外線照射範圍。
以上，已針對本發明第1實施形態的殺菌裝置進行說明，但是，第1實施形態的殺菌裝置並不限定於前述之實施形態，可施加各種變更。
例如，構成光學濾光器20的第1衰減濾光器及第2衰減濾光器是分別吸收特定波長光B及特定波長光C的性質者的狀況中，該第1衰減濾光器及第2衰減濾光器設為設置於從放電燈11放射之光線到反射鏡的反射面12b為止的光路徑上，例如反射鏡12之反射面12b的內面的構造亦可。
＜第2實施形態＞
本發明的第2實施形態的殺菌裝置，係光源部被變更成使用雷射激發燈管之外，具有與第1實施形態的殺菌裝置相同構造者。
圖3係揭示本發明的第2實施形態之殺菌裝置的構造之一例的模式圖。
構成第2實施形態的殺菌裝置1A之光源部10A的雷射激發燈管31，係發光空間S2內不具備電極的無電極燈管，藉由聚光透鏡38來自激發用雷射光源的雷射光從外部被聚光於發光空間S2內，於聚光透鏡38的焦點位置F中產生電漿，藉由所產生的電漿，激發封入發光空間S2內的發光氣體而使其發光者。
雷射激發燈管31係具體來說，外形為圓柱狀，具有於內部具有開口於前方之彎曲成凹狀的反射面30a之由陶瓷(多晶氧化鋁)所成的殼體30、用以封堵該殼體30之前面開口30b的光射出窗構件32、以開口於與該殼體30的後方之反射面30a的底部的貫通孔(孔洞部)34對向之方式設置的光射入窗構件33、配置於藉由殼體30、光射出窗構件32及光射入窗構件33包圍之發光空間S2的外部，射出雷射光的激發用雷射光源(未圖示)、及將來自該激發用雷射光源的雷射光聚光於發光空間S2的聚光透鏡38。殼體30係藉由圓柱狀的金屬基座35所支持。
殼體30的反射面30a可設為具備具有第1焦點及第2焦點的橢圓面者。
反射面30a係只要具有關於包含特定波長光A之230nm以下的波長區域之紫外線及特定波長光C的反射性者即可，根據提升對於230nm以下之波長區域的紫外線之反射率的觀點，例如由鋁等所致之金屬蒸鍍膜或介電體多層膜所構成為佳。
光射出窗構件32係例如由圓盤狀的光透射性材料所成者。光射出窗構件32係藉由窗支持構件32a支持，藉由該窗支持構件32a與殼體30共通地嵌合於該窗支持構件32a及具有合適於殼體30之外徑的內徑之圓筒狀的第1金屬桶體37a內，被固定於殼體30。
於金屬基座35，在與殼體30對向的前方形成有大直徑之圓盤狀的第1凹處35A。然後，於該第1凹處35A之對應殼體30的孔洞部34的位置，用以通過來自激發用雷射光源的雷射光之圓盤狀的貫通孔35B形成為連通於該第1凹處35A的狀態，於該貫通孔35B，嵌合透射來自激發用雷射光源的雷射光的光射入窗構件33。又，在連通於第1凹處35A往與殼體30的柱軸方向相同方向延伸的狀態，形成開口於金屬基座35的後方的第2凹處35C。於第2凹處35C，具有合適於該第2凹處35C的內徑之外徑的排氣管36氣密地插入成往外部延伸的狀態。排氣管36係封接於第2凹處35C的內壁，突出於該排氣管36之外部的端部係將發光氣體封入至發光空間S2之後往徑方向按壓，成為管壁彼此氣密地密接的狀態。
金屬基座35係藉由該金屬基座35與殼體30共通地嵌合於該金屬基座35及具有合適於殼體30之外徑的內徑之圓筒狀的第2金屬桶體37b內，被固定於殼體30。
聚光透鏡38係其光軸X2與殼體30之反射面30a的光軸C2一致，該聚光透鏡38的焦點F與殼體30之反射面30a的第1焦點一致之狀態下配置。
從本發明的殺菌裝置1A射出的光線係射入至光纖等的射入光學系40，該射入光學系40係配置於該射入光學系40之射入端面40a的中心與殼體30的反射面30a之第2焦點的位置一致的位置。
於該殺菌裝置1A中，從雷射激發燈管31透過光學濾光器20照射至生體組織之光線的照射量(照射密度)，只要是根據該照射密度與照射時間所計算出的曝光量，可對生體組織的表面上之殺菌對象生物進行殺菌之程度的大小的量即可。光的照射量也根據照射時間不同，例如設為5～420mJ/cm2 。光的照射量過多時，從雷射激發燈管31放射而射入至光學濾光器20的特定波長光B也變多，有無法確實截斷對該生體有害的特定波長光B之虞。另一方面，光的照射量過少時，有殺菌對象生物的充分殺菌‧消毒需要長時間之虞。
作為激發用雷射光源，例如可使用連續對雷射光振盪的CW雷射。
從激發用雷射光源振盪之雷射光的波長為1090nm，平均輸出可設為100W者。
於發光空間S2內，例如封入由氙氣所成的發光氣體。
發光氣體的封壓係在封入時為20氣壓，點燈時為40～60氣壓。
然後，於該殺菌裝置1A中，在光源部10A的雷射激發燈管31中產生，藉由殼體30的反射面30a反射的光線被聚光於該殼體30之反射面30a的第2焦點為止的光路徑上配置光學濾光器20。具體來說，例如圓盤狀的光學濾光器20接觸設置於光射出窗構件32的光射出面，成為封堵該光射出窗構件32之光射出面的整面。
作為光學濾光器20，可使用第1實施形態的殺菌裝置1中所用相同者。
於前述的殺菌裝置1A中，構成光源部10A的雷射激發燈管31中產生的光線藉由殼體30的反射面30a反射，透過光學濾光器20聚光於第2焦點，射入至射入光學系40的射入端面40a。射入至射入光學系40的光線，係透過光纖照射至照射對象部位，藉此，進行對存在於照射對象部位的細菌等之殺菌對象生物的殺菌‧消毒。
此時，於光學濾光器20中，從放電燈11放射之200nm～500nm的波長區域之光線中，特定波長光A透射該光學濾光器20，特定波長光B被截斷，並且特定波長光C衰減。
圖4係揭示從本發明的第2實施形態之殺菌裝置放射之光線的光譜分布曲線的圖表。將從雷射激發燈管31放射後不久的光線(放射光)的光譜設為b0以虛線揭示，又，將通過光學濾光器20之後的光線(照射光)的光譜設為b1以直線揭示。
如以上所說明般，依據前述的殺菌裝置1A，可獲得與第1實施形態的殺菌裝置1相同的效果。
以上，已針對本發明第2實施形態的殺菌裝置進行說明，但是，第2實施形態的殺菌裝置並不限定於前述之實施形態，可施加各種變更。
例如，光學濾光器20並不限定於接觸設置於光射出窗構件32的光射出面，作為設置於從光射出窗構件32射出的光線聚光於第2焦點為止的光路徑上之不接觸該光射出窗構件32的光射出面之位置的構造亦可。
1、1A‧‧‧殺菌裝置
10、10A‧‧‧光源部
11‧‧‧短弧型放電燈
12‧‧‧反射鏡
12a‧‧‧燈管插入用開口部
12b‧‧‧反射面
14‧‧‧發光管部
15、16‧‧‧封止管部
18‧‧‧陽極
19‧‧‧陰極
30‧‧‧殼體
30a‧‧‧反射面
30b‧‧‧前面開口
31‧‧‧雷射激發燈管
32‧‧‧光射出窗構件
32a‧‧‧窗支持構件
33‧‧‧光射入窗構件
34‧‧‧貫通孔(孔洞部)
35‧‧‧金屬基座
35A‧‧‧第1凹處
35B‧‧‧貫通孔
35C‧‧‧第2凹處
36‧‧‧排氣管
37a‧‧‧第1金屬桶體
37b‧‧‧第2金屬桶體
38‧‧‧聚光透鏡
40‧‧‧射入光學系
40a‧‧‧射入端面
51‧‧‧短弧型放電燈
52‧‧‧光學濾光器
53‧‧‧機殼
S1、S2‧‧‧發光空間
[圖1] 揭示本發明的第1實施形態之殺菌裝置的構造之一例的模式圖。
[圖2] 揭示從本發明的第1實施形態之殺菌裝置放射之光線的光譜分布曲線的圖表。
[圖3] 揭示本發明的第2實施形態之殺菌裝置的構造之一例的模式圖。
[圖4] 揭示從本發明的第2實施形態之殺菌裝置放射之光線的光譜分布曲線的圖表。
[圖5] 揭示實驗例及比較實驗例中所用之殺菌裝置的概要的模式圖。
[圖6] 揭示曝光量與人類細胞的存活率之關係的圖表。
[圖7] 揭示曝光量與金黃色葡萄球菌的不活化率之關係的圖表。

Claims (10)

  1. 一種殺菌裝置，其特徵為具備： 光源部，係放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線；及 濾光器，係截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線，使超過400nm～500nm的波長區域之光線衰減； 透射前述濾光器的光線被照射至生體。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之殺菌裝置，其中， 前述濾光器，係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於超過400nm～500nm的波長區域之光線的比率為0.18以下者。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之殺菌裝置，其中， 前述濾光器，係透射該濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於701nm～800nm的波長區域之光線的比率為0.05以下者。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之殺菌裝置，其中， 前述光源部，係由作為發光氣體而封入水銀的短弧型放電燈，與具有以包圍其周圍之方式配置的反射鏡的聚光光學系所成。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之殺菌裝置，其中， 前述光源部，係由封入由氙氣所成之發光氣體的雷射激發燈管所成。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所記載之殺菌裝置，其中， 從前述光學濾光器射出之光線的平均演色性指數Ra為80以上。
  7. 一種殺菌方法，其特徵為： 從光源部放射涵蓋200nm～500nm的波長區域具有連續光譜之光線； 藉由濾光器，截斷超過230nm～400nm的波長區域之光線，使超過400nm～500nm的波長區域之光線衰減； 透射前述濾光器的光線被照射至生體。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之殺菌方法，其中， 透射前述濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於超過400nm～500nm的波長區域之光線的比率為0.18以下。
  9. 如申請專利範圍第7項所記載之殺菌方法，其中， 透射前述濾光器的透射光中，200nm～230nm的波長區域之光線相對於701nm～800nm的波長區域之光線的比率為0.05以下。
  10. 一種金黃色葡萄球菌的殺菌方法，其特徵為： 使用申請專利範圍第7項～第9項中任一項所記載之殺菌方法，對金黃色葡萄球菌進行殺菌。
TW107125664A 2017-10-19 2018-07-25 殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法 TW201922298A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-202573 2017-10-19
JP2017202573A JP6497427B1 (ja) 2017-10-19 2017-10-19 殺菌装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201922298A true TW201922298A (zh) 2019-06-16

Family

ID=66092581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107125664A TW201922298A (zh) 2017-10-19 2018-07-25 殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6497427B1 (zh)
TW (1) TW201922298A (zh)
WO (1) WO2019077817A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019124017A1 (de) 2019-09-06 2021-03-11 Charité - Universitätsmedizin Berlin Vorrichtung und Verfahren zur UV-Antiseptik
EP4345863A2 (en) * 2020-02-18 2024-04-03 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Bacteriostatic method
US11007292B1 (en) 2020-05-01 2021-05-18 Uv Innovators, Llc Automatic power compensation in ultraviolet (UV) light emission device, and related methods of use, particularly suited for decontamination
JP2021176285A (ja) * 2020-05-08 2021-11-11 憲保 池田 ウィルス不働態化法及び不働態化装置
JP7099500B2 (ja) * 2020-08-25 2022-07-12 ウシオ電機株式会社 不活化装置および不活化方法
JP7237902B2 (ja) * 2020-09-14 2023-03-13 ミネベアミツミ株式会社 殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラム
JP7470616B2 (ja) 2020-10-30 2024-04-18 株式会社日立製作所 個人認証装置
JP6885504B1 (ja) * 2020-12-15 2021-06-16 ウシオ電機株式会社 不活化装置および不活化方法
JP7136238B2 (ja) * 2021-02-02 2022-09-13 ウシオ電機株式会社 不活化装置および不活化方法
WO2023204180A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ウシオ電機株式会社 菌又はウイルスの不活化装置、治療装置、放電ランプ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6025756B2 (ja) * 2011-03-07 2016-11-16 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 殺菌装置、及び、殺菌装置の作動方法
JP2013166132A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Sharp Corp 紫外線光源装置
JP6203029B2 (ja) * 2013-12-14 2017-09-27 倫文 木原 自動床面殺菌装置
JP6303019B2 (ja) * 2014-09-19 2018-03-28 シャープ株式会社 殺菌装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019072411A (ja) 2019-05-16
JP6497427B1 (ja) 2019-04-10
WO2019077817A1 (ja) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201922298A (zh) 殺菌裝置及殺菌方法、以及金黃色葡萄球菌的殺菌方法
US11607558B2 (en) Apparatus, method, and system for selectively effecting and/or killing bacteria
US7829016B2 (en) C-band disinfector
CN108601854B (zh) 杀菌装置
US10910210B2 (en) Ultraviolet sterilizer
JP2022068806A (ja) 人体無害ｕｖ光源を用いた殺菌装置
US10857254B2 (en) Protective pipe for a UV tube, in particular a UV-C tube
CN106794357A (zh) 杀菌装置
US20140271348A1 (en) Instrument disinfector
WO2004080494A1 (ja) 閃光パルスによる光殺菌方法及びその装置
KR20220130480A (ko) 살균등 및 이를 포함하는 살균장치
CN214762340U (zh) 一种显示紫外线光照范围的紫外线消毒装置
JP7184683B2 (ja) 除染方法
CN212679646U (zh) 一种大功率便携式led深紫外线消毒棒
JP2023158396A (ja) 菌又はウイルスの不活化装置、治療装置
WO2021222664A1 (en) Remote pathogen eradication
KR20010086418A (ko) 유체관을 내장한 자외선 살균등 장치
JPH0217068A (ja) 殺菌方法及びその装置
JPWO2021247442A5 (zh)