WO2002034301A1 - Procede, appareil et materiau pour le traitement d'une substance nocive - Google Patents

Description

明

有害物質 の 処理材、 有 害物質の 処理方法お よ び そ の

技 術 分 野

本発 明 は 、 ウ ィ ル ス や細菌、 毒素 な どの特定 の 有 糸

害物質 を 不活性化 す る 有害田物質 の処理材、 有害物質 の処理方法お よ びそ の装置に 関す る 。

背 景 技 術

従来、 例 え ば血液 中 や血液製剤 中 に 含 ま れ る 生物 学 的 に 危 険性 の あ る ゥ ィ ル ス や病原性細菌な ど の 生 物 や 毒素 を 除去 す る 方法 と し て 、 力!]熱 に よ っ て 生物 や毒素 を 死滅や分解 す る な ど に よ り 不活性化 す る 方 法、 光 に よ っ て 活性化 す る 色素 を 混ぜ て 光照射 に よ り 不活性化 す る 方法、 電気分解 に よ り 不活性化 す る 方法、 フ ィ ル 夕 一 に て 物理 的 に 分離除去 す る 方法 な どが知 ら れて い る 。

し か し な が ら 、 力 11熱処理 に よ り ウ ィ ル ス や 病原性 細菌、 毒素 を 不活性化 す る 方 法 で は、 ウ ィ ル ス や 病 原性細菌、 毒素 の他 に 血液成分や血液製剤成分で あ る 成分 タ ン パ ク 質が加熱 に よ り 変性 し て し ま う 。 そ し て 、 完全 に ウ ィ ル ス や 病原性細 菌、 毒素 を 不活性 化 す る た め に は、 成分 夕 ン ノ、。 ク 質 に 対 し て 厳 し い 加 熱条件 と な る 。 ま た 、 フ ィ ル タ 一 に て 物理 的 に 分離 除去 す る 方 法 で は 、 完 全 に ウ ィ ル ス や 病原性細 菌、 毒素 を 除去 す る こ と が 困 難 で あ る 。 さ ら に 、 電 気分 解 に よ り 不 活性化 す る 方 法 で は 、 加 熱処 理 と 同 様 に ウ ィ ル ス や 病原 性細 菌、 毒 素 の 他 に 成分 タ ン パ ク 質 が 変性 も し く は 分解 さ れ る お そ れ が あ る と と も に 、 完 全 に ウ ィ ル ス や 病原性 細 菌、 毒素 を 不活性化 す る た め に 成分 タ ン ノ ク 質 に 対 し て よ り 厳 し い 条件 と な る 。 こ れ ら の こ と か ら 、 力 Π 熱処理 と フ ィ ル タ 一 に よ る 分 離除去 と を 併 用 す る な ど 、 各種処理 を 併 用 し て い る の が 現状 で 、 処理 が 煩 雑 で 時 間 を 要 す る 問 題 が あ る 。

さ ら に 、 光 に よ っ て 活性化 す る 色 素 を 血液 に 混 入 し て 光 照射 に よ り 不 活性 化 す る 方 法 で は 、 体 内 に 流 入 す る 血液 や血液製剤 中 に 色素 を 混入 さ せ る た め 、 拒 絶反応 を 生 じ な い 安 全性 の 高 い 色 素 を 選択 す る 必 要 が あ り 、 色 素 の 選択 が 煩 雑 と な る と と も に 、 色 素 の 安全性 の 確認 な ど も 煩 雑 で 、 利 用 で き る 色 素 に 限 り が あ り 、 汎用性 が低 い 問題が あ る 。

従来、 採血 し た 血液 を 臨床検査 す る に 際 し て 、 現 状 で は ウ ィ ル ス や 細 菌 な ど を 除去 す る た め の 滅 菌処 理 で あ る 塩素 系 消 毒剤 や ア ル カ リ 系 消 毒剤 、 過熱処 理 で は 、 血液 や 体液 中 の 成分 が 変 性 し て し ま う た め 被採血者 の 感染症 の 有 無 に か か わ ら ず 、 血液 や 体液 自 体 の 滅 菌処理 は し て い な い 。 従 っ て 、 廃棄 に 際 し て は 滅菌処理 は 有効 で あ る が 、 臨 床検査 の 前処理 と し て は 不 向 き で 、 臨 床検査 の 際 に 滅菌処 理 を せ ず に 検体取扱 い 者 の 感染症 予 防対策 い わ ゆ る バ イ オ ハ ザ 一 ド 対策の み に 対応 し て い る 。

半 導 体 は 、 構成 す る 物 質 の 禁 制 帯 幅 す な わ ち ン ド ギ ャ ッ プ以 上 の エ ネ ル ギ を 有 し た 波 長 の 光 が 照 射 さ れ る と 、 半 導体 内 部 に 電子、 正孔 対 が 形成 さ れ る 励起状 態 と な る 。 そ し て 、 例 え ば 二 酸 化 チ タ ン は 、 長 波長 の 紫外線 も し く は 可視光 線 が 照射 さ れ る こ と に よ り 、 励起状 態 と な っ て 軽度 の 還 元 力 と 非 常 に 強 い 酸化 力 を 示 す 。 ま た 、 二 酸化 チ タ ン は 、 無機 質 で あ る こ と か ら 、 励 起 し て い な い 状態 で は 人体 に 対 し て 全 く 無害 で あ る 。 こ の こ と か ら 、 二 酸化 チ タ ン の 強 い 酸 化 力 を 利 用 し て 、 抗 ウ ィ ル ス 、 抗 菌物 質 と し て 応 用 さ れ、 例 え ば 特 開 平 6 — 2 5 4 1 3 9 号 公 報 特 開 平 8 — 2 3 9 7 0 号 公報お よ び特 開 2 0 0 0 — 4 1 6 6 7 号 公報 な ど の 記載 の も の が 知 ら れ て い る そ し て 、 特 開 平 6 — 2 5 4 1 3 9 号 公 報 に 記載 の も の は 、 気体や 液体 が 接触 す る 基材 の 表 面 に 、 二 酸 ィ匕 チ タ ン な ど の 光 半導体 セ ラ ミ ッ ク ス と タ イ ト な ど の 吸着機能 を 有 す る セ ラ ミ ッ ク ス と を 含有 す る 複合 セ ラ ミ ッ ク ス を 溶 射 に よ り 屨状 に 設 け る 。 こ の 基材 に 液体 や 気体 を 接触 さ せ て 液体 や 気体 中 に 混入 す る 細 菌 や ウ ィ ル ス を 吸 着機能 を 有 し た セ ラ ミ ッ ク ス に 吸 着 さ せ 、 複 合 セ ラ ミ ヅ ク ス に 光 を 照射 す る こ と に よ り 吸着 し た ウ ィ ル ス や細菌 を 不活性化 す る 構 成が採 ら れて い る 。

し か し な が ら 、 こ の特 開平 6 — 2 5 4 1 3 9 号公 報 に 記載の も の で は 、 吸着機能 を 有 し た セ ラ ミ ッ ク ス に 気体や液体 中 の構成成分 も 吸着 し て 変性や 分解 さ れ る お そ れ が あ り 、 細菌 や ウ ィ ル ス の み を 効果 的 に不活性化す る こ と がで き な い 。

ま た 、 特 開平 8 — 2 3 9 7 0 号公報 に 記載 の も の は 、 血液 な どの 液体 中 に 二酸化 チ タ ン な どの 光触媒 微粒子 を 懸濁分散 さ せ、 光 を 照射 す る こ と に よ り 液 体 中 の ウ ィ ル ス を 不活性化 す る 方法 が採 ら れ て い る し か し な が ら 、 こ の 特 開平 8 — 2 3 9 7 0 号公報 に 記載 の 方 法 で は、 二酸化 チ タ ン を 液体が分離 す る 工程 が 必要 と な り 、 処理 が煩雑 と な る と と も に 、 二 酸化 チ タ ン の 強 い 酸化力 に よ り 血液 な ど の液体 の 構 成成分 も 変性 も し く は分解 さ れ、 ウ ィ ル ス の み を 効 果的 に不活性化す る こ と がで き な い 。

さ ら に 、 特開 2 0 0 0 — 4 1 6 6 7 号公報 に 記載 の も の は 、 血液や血液製剤 と 接触 す る 材料の 表面 に 二酸化 チ タ ン な ど の 光触媒 を 保持 し 、 こ の光触媒 に 光 を 照射 す る こ と で血液や血液製剤 中 に 混入 す る ゥ ィ ル ス や細菌 な ど を 不活性化 さ せ て 感染性を 低下 さ せ る 方法が採 ら れて い る 。

し か し な が ら 、 こ の 特 開 2 0 0 0 — 4 1 6 6 7 号 公報 に 記載 の も の も 、 二酸化 チ タ ン の 強 い 酸化 力 に よ り 血液や血液製剤 の成分 夕 ン ノヽ ' ク 質 も 変性 も し く は分解 さ れ、 ウ ィ ル ス や細菌 な どの感染性 を 有 し た 物質の み を効果的に不活性化 す る こ と がで き な い 。

上述 し た よ う に 、 特開 平 6 — 2 5 4 1 3 9 号公報 特開平 8 — 2 3 9 7 0 号公報お よ び特開 2 0 0 0 — 4 1 6 6 7 号公報な どの 光 の 照射 に よ り 強い 酸化 力 を 示 す 二酸化 チ タ ン を 用 い て 細菌や ウ イ ルス な ど を 不活性化 す る 構成で は、 細菌や ウ ィ ル ス 以外 に 構成 成分 を も 変 質 も し く は分解 し て し ま い、 効果 的 に 処 理で き な い 問題があ る 。

本発 明 は 、 こ の よ う な 点 に 鑑み な さ れ た も の で 、 細菌や ウ ィ ル ス 、 毒素 な ど の 特定 の有害物質 を 効率 よ く 不活性化 で き る 有害物質 の処理材、 有害物 質 の 処理方 法お よ び そ の 装置 を 提供 す る こ と を 目 的 と す る 。 発 明 の 開 示

本発 明 の 有害物質 の処理材 は、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ずれ か 1 つ の形態 を 採 る 被処理体 に 混 入 ま た は 混入 す る お そ れ の あ る 特定の 有 害物 質 の み を 保持 す る 特異性 を 有 し た 保持物質 と 、 こ の 保持物 質 に て 保持 し た 前記有害物質 を 光触媒機能 に よ り 不 活性化 す る 遷移金属 酸化物 と を 具備 し た も の で あ る そ し て 、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ず れ か 1 つ の 形態 を 採 る 被処理体 に 混入 ま た は混入す る お そ れの あ る 特定 の 有害物質 が保持物質 と 接触す る こ と に よ り 保持物質 に 特異 的 に 保持 さ れ、 遷移金属 酸化 物 の 光触媒機能 に よ り 保持物質 に 保持 し た有害物質 を 不活性化 す る こ と に よ り 、 被処理体の 構成成分が 光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑制 し つ つ 特定 の 有害物質が効率 よ く 不活性化 さ れ、 有害物質 を 不活 性化 す る 処理効率が向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の処理材 は 、 保持物 質が遷移金 属酸化物に 設け ら れた も の で あ る 。

そ し て 、 遷移金属 酸化物 に 保持物質 を 設け る こ と に よ り 、 保持 し た 有害物質 の み を 被処理体か ら 分離 し て 不活性化 す る こ と が容易 で 、 ま た遷移金属酸化 物 の 近 く に 有害物質 が保持 さ れて 効率 よ く 不活性化 さ れ、 被処理体か ら 混入 す る 有 害物質 を 選択 的 に 不 活性化 す る 処理効率が向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の 処理材 は 、 遷移金属酸化物 を 少 な く と も 表面 の 一部 に 設 け る 基体 を 具備 し た も の で あ る 。

そ し て 、 基体の 少 な く と も 表面 の一部 に遷移金属 酸化 物 を 設 け る こ と に よ り 、 光触媒機能 に寄与 す る 必要最 小 限 の 遷移金属 酸化 物の み を 設 け る こ と が 可 能で 、 コ ス ト が低減 す る 。 さ ら に 、 使用 状態や処理 条件 な ど に よ り 適宜基体の 形状 を 可変 す れば よ く 、 汎用性が 向上す る 。

本発 明 の 有害物質の 処理材 は、 基体が 透光性部材 に て形成 さ れた も ので あ る 。

そ し て 、 透光性部材 に て 形成 し た 基体 を 用 い る こ と に よ り 、 光触媒機能 を 発現 す る 'た め の 光の 照射状 況の 自 由度が向上 し、 汎用性が向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の処理材 は 、 保持物質が 、 ァ ミ ノ 基 を 有 し 、 末端 に 前記 ア ミ ノ 基 と 結合 す る ァ ル デ ヒ ド 基 を 有 し 遷移金属酸化物 に 結合 す る 架橋部 を 具 備 し た も ので あ る 。

そ し て 、 末端 に 保持物質の ァ ミ ノ 基 と 結合す る ァ ル デ ヒ ド 基 を 有 し遷移金属酸化物 に 結合す る 架橋部 に よ り 、 保持物質 を 遷移金属酸化物 に 設 け る こ と に よ り 、 特定の 有 害物質の み を 保持 す る 特異性 を 有 し た 保持物質 が光触媒機能 を 有 す る 遷移金属酸化物 に 確実 に 設 け ら れ、 特定 の 有害物質 の 選択保持能 と 光 触媒機能 と の 双方 が容易 に 得 ら れ、 被処理体の構成 成分 が光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑制 し つ つ 有害物質 を不活性化す る 処理効率が向上す る 。

本発 明 の 有害物質の処理材 は 、 保持物質が 、 蛋 白 質で 、 末端 に 蛋 白 質 を 構成す る ァ ミ ノ 基 と 結合 す る ア ル デ ヒ ド 基 を 有 し 遷移金属 酸化物 に 結合す る 架橋 部 を具備 し た も の で あ る 。

そ し て 、 末端 に 保持物質 の 蛋 白 質 を 構成す る ア ミ ノ 基 と 結合 す る ア ルデ ヒ ド 基 を 有 し 遷移金属 酸化物 に 結合 す る 架橋部 に よ っ て 保持物質 を 遷移金属酸化 物 に 設 け る こ と に よ り 、 特定 の 有害物質 の み を 保持 す る 特異 性 を 有 し た 保持物 質 が 光触媒機能 を 有 す る 遷移金属 酸化 物 に 確実 に 設 け ら れ、 特定 の 有 害 物 質 の 選択保 持能 と 光触媒機能 と の 双方 が 容易 に 得 ら れ 被処理 体 の 構 成成分 が 光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑 制 し つ つ 有 害物 質 を 不 活性化 す る 処理効 率 が 向上 す る 。

本発 明 の 有 害 物 質 の 処理材 は 、 架 橋部 が 、 ァ ミ ノ ア ル キ ル ェ ト キ シ シ ラ ン が 遷移 金属 酸化 物 に 結合 さ れ、 こ の 結合 さ れ た ア ミ ノ ア ル キ ノレ エ ト キ シ シ ラ ン の ァ ミ ノ 基 に グル タ ル ア ル デ ヒ ド が 結合 さ れ て 形成 さ れ た も の で あ る 。

そ し て 、 遷移金属 酸化 物 に ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン を 結合 し 、 こ の ァ ノレ ミ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン の ア ミ ノ 基 に グル 夕 ル ァ ノレ デ ヒ ド を 結合 し て 末 端 に ア ル デ ヒ ド 基 を 有 し た 架橋 部 を 形成 す る こ と に よ り 、 特 定 の 有 害 物 質 の み を 保持 す る 特異性 を 有 し た 保持 物 質 が 光触 媒機能 を 有 し た 基体 に 確実 に 設 け ら れ、 特定 の 有 害物 質 の 選択保持能 と 光触媒機能 と の 双 方 が 容 易 に 得 ら れ、 被処理 体 の 構成成分 が 光触 媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑 制 し つ つ 有 害物 質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向上 す る 。

本 発 明 の 有 害 物 質 の 処理材 は 、 架橋部 が、 保 持物 質 が結合 さ れ た 後 に ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン お よ び グ ル 夕 ル ァ ル デ ヒ ド 間 の 結合お よ び前記 グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド お よ び前 記保 持 物質 間 の 結合 の 二 重 結合が還元さ れて形成さ れた も ので あ る 。

そ し て 、 保持物質 を 結合 し た 後 に ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン お よ び グル 夕 ル ァ ル デ ヒ ド 間 の 結合 お よ び グル タ ル ァ ル デ ヒ ド お よ び保持物質間 の 結合 の 二重結合 を 還元 し て 架橋部 を 形成 す る こ と に よ り 架橋部 の 反応性が低下 し て 安定 し て 保持物質が遷移 金属酸化物に架橋 さ れ る 。

本発 明 の有 害物質 の処理材 は 、 遷移金属酸化物 が 表面 に 架橋部 が結合す る 水酸基 を 有 し た も の で あ る そ し て 、 遷移金属酸化 物の 表面 に 架橋部が結合 す る 水酸基 を 設 け る こ と に よ り 、 保持物質 を遷移金属 酸化物 に 架橋 す る 架橋部 が確実 か つ 容易 に遷移金属 酸化物 に 結合 さ れ、 保持物質の 保持効率 が向上 し 、 被処理体の構成成分 が光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑制 し つ つ 有害物質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向上す る 。

本発 明 の 有 害物 質 の 処理材 は、 遷移金属酸化物 が 被処理体が接触不可能に設 け ら れた も ので あ る 。

そ し て 、 遷移金属酸化 物 を被処理体が接触不可能 に 設 け る こ と に よ り 、 確実 に 被処理体の構成成分 が 変性 す る こ と な く 混入 す る 有害物質の み が不活性化 さ れる 。

本発 明 の 有害物質 の処理材 は、 保持物質が、 遷移 金属酸化物 を覆 う も の で あ る 。

そ し て 、 保持物質 に て 遷移金属酸化物 を 覆 う こ と に よ り 、 遷移金属 酸化物 を 被処理体 と 接触不可能 と す る こ と が容易 と な り 、 確実 に 被処理体の構成成分 が変性す る こ と な く 混入 す る 有害物質の みが不活性 ィ匕 さ れ る 。 さ ら に 、 遷移金属 酸化物 の 近 く に 有害物 質 が保持 さ れて 効率 よ く 不活性化 さ れ る の で 、 被処 理体か ら 混入 す る 有害物質 を 選択 的 に 不活性化 す る 処理効率が向上す る 。

本発 明 の有害物質の処理材 は、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ずれ か 1 つ の形態 を 採 る 被処理体 に 混 入 ま た は 混入 す る お そ れ の あ る 特定 の 有 害物質 の み を 保持 す る 有 害物質 の 選択保持能 と 、 前記保持 し た 有害物質 を 不活性化 す る 光触媒機能 と を 備 え た も の で あ る 。

そ し て 、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ずれか 1 つ の 形態 を 採 る 被処理体 に 混入 ま た は 混入す る お そ れの あ る 特定 の 有 害物質 の み を 保持 し 、 こ の 保持 し た 有害物質 を 光触媒機能 に よ り 不活性化 す る こ と に よ り 、 被処理体の構成成分 が光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑 制 し つ つ 特定 の 有 害物質 が効率 よ く 不 活性化 さ れ、 有害物質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向 上す る 。

本発 明 の 有 害物質の処理材 は、 粉粒状 に形成 さ れ た も の で あ る 。

そ し て 、 処理材 を 粉粒状 に 形成 す る こ と に よ り 、 表面積が増大 し て 有害物質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向上 す る 。 さ ら に 、 例 え ば容器 内 に 充填す る 量 を 可変 す る こ と に よ る 処理能力 の 可変 や異形状 の 容器 で も 収容可能で、 汎用性が向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の処理材 は、 内周 面 に被処理体 が流通可能な筒状 に形成 さ れた も ので あ る 。

そ し て 、 内 周 面 に 被処理体が流通可能 な筒状 に 形 成 す る こ と に よ り 、 例 え ば容器 に 充填 す る 必要 が な く 、 内 周側 に 被処理体 を 流通 さ せ て 処理材が混入 す る こ と な く 確実 に 被処理体 を 処理 す る 構成が容易 に 得 ら れ、 構成 が簡 略化 し 、 有 害物質で 汚染 さ れ て い な い被処理体の 生産性や被処理体 を 利 用 す る 治療性 が向上す る 。

本発 明 の 有 害物質 の処理材 は 、 被処理体が流通可 能 な 連通気孔 を 複数有 し た 多孔質 に 形成 さ れ た も の で あ る 。

そ し て 、 被処理体が流通可能 な 連通気孔 を 複数有 し た 多 孔質 に 形成 す る こ と に よ り 、 表面積が増 大 し て 有害物質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向 上 し 、 被処 理体 を 流過 さ せ つ つ処理 す る 構成 が容易 に 得 ら れ、 基体が被処理体 に 確実 に 混入 す る こ と な く 処理 で き 有害物 質で 汚染 さ れて い な い 被処理体の 生産性 や被 処理体を利用 す る 治療性が向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の処理材 は、 有害物質が、 ウ イ ル ス 、 細菌 お よ び毒素 の う ち の い ず れか 1 つ で 特異 的 な 結合性 も し く は、 抗原性 を 示 す構成蛋 白 を 有 し た も の で あ る 。

そ し て 、 ウ ィ ル ス 、 細菌お よ び毒素 の う ち の い ず れか 1 つ で あ っ て 特異 的 な 結合性 も し く は、 抗原性 を 示 す構成蛋 白 を 有 し た 有害物質 を 対象 と す る こ と に よ り 、 光触媒機能 を 有 し た 基体 に 容易 に設 け る こ と が可能 な 保持物質 が比較 的容易 に 得 ら れ、 被処理 体の 構成成分の 変性 を 抑 え つ つ 効率 的 な 有害物質 の 不活性化 が可能 と な る 。

本発 明 の 有害物質 の処理材は、 遷移金属酸化物 は 酸化チ タ ン で あ る も ので あ る 。

そ し て 、 遷移金属 酸化物 と し て 光触媒機能 に よ る 酸化 力 が極 め て 強 い 酸化 チ タ ン を 用 い る こ と に よ り 有害物質 を確実に不活性化す る 。

本発 明 の 有害物質の処理装置 は、 有害物質 の処理 材 と 、 こ の 有害物質の処理材の 遷移金属 酸化物 に 光 を照射す る 光源 と を具備 し た も の で あ る 。

そ し て 、 被処理体の構成成分 の 変性 を 抑制 し つ つ 効率 よ く 有 害物質 を 不活性化 す る 有害物 質の処理材 を 用 い る こ と に よ り 、 被処理体 を 有害物 質で 汚染 さ れて い な い 状態 に 処理 す る 効率 が 向上 し 、 有害物質 で 汚染 さ れ て い な い 被処理体の 生産性や被処理体 を 利用 す る 治療性が向上す る 。

本発 明 の 有害物質の処理装置 は、 有害物質の処理 材が、 粉粒状 に 形成 さ れ、 前記有害物質 の処理材 を 収容 し、 被処理体が流入 す る 流入 口 お よ び前記有害 物質 の処理材が流通不可能で 前記被処理体が流通可 能な流出 口 を有 し た容器を具備 し た も の で あ る 。

そ し て 、 粉粒状の有害物質 の 処理材 を 容器 内 に 収 容 し 、 流入 口 か ら 被処理体 を 流入 さ せ被処理体 に 混 入 す る 有 害物質 を 処理材の 保持物質 に 保持 し て 分離 す る と と も に 光 を 照射 し て 光触媒機能 に て 有害物質 を 不活性化 し、 処理材 を 流通 さ せ る こ と な く 被処理 体の み を 流 出 口 か ら 流 出 さ せ る こ と に よ り 、 簡単 な 構成で 表面積の増大 に よ る 被処理体 と 保持物質 と の 接触効率 が 向上 し 、 被処理体 を 流過 さ せ つ つ処理 す る 構成 が 容易 に 得 ら れ、 混入 す る 有害物 質の処理効 率が 向 上 す る 。 ま た 、 被処理体 に処理材 が混入 す る こ と な く 処理 す る 構成 が容易 に 得 ら れ、 処理材 に て 処理 し た 被処理体か ら 処理材 を 分離 す る 工程 を 用 い る こ と な く そ の ま ま 被処理体 を 利用 可能 で、 有害物 質で 汚染 さ れて い な い 被処理体 の 生産性や被処理体 を 利 用 す る 治療性 が 向 上 す る 。 さ ら に 、 容器の 大 き さ に よ り 処理能力 も 容易 に 変 更 可能 で 汎用性 も 向上 す る 。

本発明 の有害物質の処理装 置 は、 光源 が、 可視光 か ら 紫外線 ま で の 波長領域 の 光 を 照射 す る も の で あ o

そ し て 、 被処理体の構成成分 が変性 し 難 い 可視光 か ら 紫外線 ま で の 波長領域の 光 を 照射 す る 光源 を 用 い る こ と に よ り 、 簡単 な構成で 有害物質 を効率 よ く 不活性化 し 、 処理効率 が 向 上 す る と と も に 小型化 が 容易 に 図れ る 。

本発 明 の 有害物質の 処理方法 は、 特定の有害物質 の み を 保持 す る 特異性 を 有 し た 保持物質 と こ の 保持 物質 に て 保持 し た 前記有 害物質 を 不活性化 す る 光触 媒機能 を 有 し た 遷移金属 酸化物 と を 有 し た有 害物質 の 処理材 に 、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ずれ か 1 つ の形態 を 採 り 前記有害物質 が混入 ま た は混入 す る お そ れの あ る 被処理体 を 接触 さ せ、 前記遷移金属 酸化物 に光 を照射す る も ので あ る 。

そ し て 、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ず れ か 1 つ の 形態 を 採 る 被処理体 に 混入 ま た は混入す る お そ れ の あ る 特定 の 有害物質 の み を 保持物質 に 保持 し 、 こ の 保持物質 に 保持 し た 有 害物質 を 光 が照射 さ れ た 遷移金属酸化物の 光触媒機能 に て 不活性化 す る こ と に よ り 、 被処理体の 構成成分が光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑制 し つ つ 特定の 有害物質 が効率 よ く 不活性化 さ れ、 有害物質 を 不活性化 す る 処理効率 が 向上す る 。

本発 明 の 有害物質 の処理方 法 は、 光 を 、 被処理体 が所定 時 間接触 さ れ た 後 の 有害物質の 処理材 に 照射 す る も ので あ る 。

そ し て 、 被処理体 を 所定 時 間接触 さ せ て 有 害物質 を 保持 し た 後 に 、 被処理体が接触 し な い 有害物質 の 処理材 に 光 を 照射 す る こ と に よ り 、 確実 に被処理体 の 構成成分 を 変性 す る と な く 有 害物質の み を 不活 性化 す る 。 図面の簡単な説明

第 1 図 は本発 明 の 実施の 一形態 に お け る 有 害物質 の 処理材 が選択的 に 有害物質 を 保持 す る 状況 を 示 す 説 明 図 で あ り 、 第 2 図 は 同上処理装置本体に よ り 被 処理体 を 処理 す る 状況 を 示 す説明 図 で あ り 、 第 3 図 は 同 上 基体 に 保持物質 を 保持 す る 工程 を 示 す工程図 で あ り 、 第 4 図 は 同 上有害物質 の 処理材の濃度 を確 認 す る 実験 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ り 、 第 5 図 は 同 上有 害物質 の処理材 に よ る 有害物質 の 不活性化 を 確認す る 実験 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ り 、 第 6 図 は 同上 有害物質 の処理材 に よ る 有 害物質 の不活性化 を 確認 し た 実験結果 を 示 す グ ラ フ で あ り 、 第 7 図 は 本発 明 の他 の 実施の 形態 に お け る 処理装置本体 に よ り 被処理体 を 処理 す る 状況 を 示 す説明 図 で あ り 、 第 8 図 は 本発 明 の さ ら に 他 の 実施の 形態 に お け る 処理 装置本体 に よ り 被処理体 を 処理 す る 状況 を 示 す説明 図 で あ り 、 第 9 図 は 本発 明 の さ ら に 他 の 実施 の 形態 に お け る 処理装置本体 に よ り 被処理体 を 処理 す る 状 況 を 示 す説明 図 で あ り 、 第 1 0 図 は本発 明 の さ ら に 他 の 実施の 形態 に お け る 処理装置本体 に よ り 被処理 体を処理す る 状況を示す説明図で あ る 。 発明 を 実施す る た めの最良の形態

以下 、 本発 明 の 実施の 一形態 の 有害物質の 処理装 置の構成を 図面 を参照 し て 説明す る 。

第 2 図 に お い て 、 1 は処理装置本体で 、 こ の 処理 装置本体 1 は、 ガ ラ ス な どの 透光性 を 有 し た 材料 に て 略 円 筒状 に 形成 さ れ た 容器 2 を 備 え て い る 。 そ し て 、 こ の 容器 2 の底部 に は、 図示 し な い 流入 口 が開 口 形成 さ れて い る 。 こ の 流入 口 に は、 液相お よ び気 相 の 少 な く と も い ずれ か 1 つ の形態 を 採 る 被処理体 を 流入 す る 流入管 4 が連通接続 さ れて 設 け ら れ て い る 。 こ の 流入管 4 に て 流入 さ れ る 被処理体は、 例 え ば ウ ィ ル ス や細菌、 毒素 な どで 特 に 特異 的 な結合性 も し く は、 抗原性 を 示 す構成蛋 白 を 有 し た有害物質 3 が混入 あ る い は混入 の お そ れが あ る も の で あ る 。 こ こ で 、 菌体 に お い て 強 い 抗原性 を 示 す部位 は 、 表 1 に 示 す よ う に 主 に 3 通 り あ り 、 菌種 に よ っ て 抗原 性 が異 な る 。 例 え ば、 細菌 で あ る 大腸菌 0 — 1 5 7 は 、 0 抗原 の 1 5 7 番 目 を 示 す。 こ れ ら 特異 的 な 抗 原性 を 示 す い ず れ の 細菌 が対称 と な る 。 ま た 、 ウ イ ル ス と し て は、 例 え ば表 2 に 示 す よ う に 、 構成蛋 白 の 中 で 強 い 抗原性 を 有 す る 蛋 白 、 も し く は 受容体へ の 強 い 結合性 を 示 す蛋 白 を 有 す る い ずれの ウ イ ル ス が対称 と な る 。 さ ら に 、 毒素 と し て は 、 例 え ば表 3 に 示す各種細菌産生の毒素 の他に、 ふ ぐ 毒（テ ト 口 ド ト キ シ ン ）、 蛇毒、 サ ソ リ や蜂、 ク モ な どの昆虫 の毒 な ど、 特定 の 抗原性 を 示 す い ず れ の 毒素 が対象 と な る 。

さ ら に 、 容器 2 の 上部 に は 、 流入 し た 被処理体 が 流 出 す る 流 出 管 5 が 設 け ら れ て い る 。 そ し て 、 こ の 流 出 管 5 に は 、 流 出 す る 一部 の 被処理体 を 再 び 流入 管 4 か ら 流入 さ せ る 図 示 し な い 返送管 が 分岐形成 さ せ 、 被処理 体 の 一 部 を 循環 さ せ る 構 成 が 採 ら れ て い る

ま た 、 容 器 2 の 内 部 上 方 に 、 下 方 に 流入管 4 に 連 通 す る 内 部 空 間 と し て の 処理 室 7 を 区 画 す る と と も に 上 方 に 流 出 管 5 に 連通 す る 流 出 室 8 を 区画 す る フ ィ ル タ ー体 9 が 設 け ら れ て い る 。 ま た 、 処理 室 7 内 に は 、 粉粒状 の 処理材 1 0が 充 填 さ れ て い る 。 な お 、 フ ィ ル タ ー 体 9 は 、 処理材 1 0が 流通 不 可能 で 被処理 体 が 流通可能 に 複数 の 流 出 口 が 開 口 形成 さ れ て い る そ し て 、 処理材 1 0は 、 第 1 図 お よ び第 2 図 に 示 す よ う に 、 遷移 金属 酸 化 物 で あ る 酸 化 チ タ ン が 粉粒状 に 形成 さ れ た 基体 1 1の 表 面 に 、 架橋部 と し て の 架橋 分子 1 2を 介 し て 特定 の 有 害物 質 3 の み と 結合 す る 特 異性 を 有 し た 保持物 質 1 3が 結合 さ れ て い る 。 こ の 保 持物 質 1 3の 結合 は 、 例 え ば 酸 化 チ タ ン の 表 面 に 結合 す る 水酸基 に ア ミ ノ ア ル キ ル ェ ト キ シ シ ラ ン で あ る 3 — ァ ミ ノ プ ロ ピ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン が 結合 さ れ こ の 結合 さ れ た 3 — ァ ミ ノ プ ロ ピ ノレ ト リ エ ト キ シ シ ラ ン の ァ ミ ノ 基 に グ ル タ ル ァ リレ デ ヒ ド が 結合 さ れ 、 こ の 結合 さ れ た グル タ ル ア ルデ ヒ ド の末端の ア ル デ ヒ ド 基 に 蛋 白 質で あ る 保持物質 1 3の ア ミ ノ 基 が結合 さ れ、 シ ッ フ 塩基の還元 す な わ ち 保持物質 1 3を 結合 し た 後 に ア ミ ノ ア ル キル ェ ト キ シ シ ラ ン お よ び グル タ ル ア ル デ ヒ ド 間 の結合お よ び グル タ ル ァ ル デ ヒ ド お よ び保持物質 間 の 結合の 二重結合 を還元 し て 結合

^ れ ο

な お 、 保持物質 1 3と し て は、 表 1 に 示 す細 菌 の 特 異 的 な 抗原性 に 対す る 特異抗体、 表 2 に 示す ウ ィ ル ス の 特異 的 な 強い 結合性 を 示 す構成蛋 白 に対 す る 受 容体（レ セ プ夕 ）、 も し く は、 ウ ィ ル ス 抗原 に 対 す る 特異抗体、 表 3 に 示 す毒素 の 抗体な ど、 有害物 質 3 の み と 結合 す る 特異性 を 有 し た ア ミ ノ 基 を 有 す る も の や特異性 を 有 し た 蛋 白 質 な ど、 有 害物質 3 を 特異 的 に 保持 す る も の が用 い ら れ る 。 こ こ で 、 有 害物質 3 の保持 と は、 吸着な ど の物理 的 な 結合や化 学結合 な どの 化学 的 な 結合な ど、 有害物質 3 を 留 め て お く い ずれの形態 を い う 。

さ ら に 、 処理材 1 0は、 流入 す る 被処理体に 対す る 濃度 が好 ま し く は 0 . 0 6 2 5 質量 ％ 以上 1 質量 ％ 以下、 よ り 好 ま し く は 0 . 1 2 5 質量 ％ 以上 0 . 5 質量 ％ 以下 、 さ ら に 好 ま し く は約 0 . 2 5 質量 ％ と な る よ う に 充填 さ れ る 。 こ こ で 、 処理材 1 0の 濃度 が 0 . 0 6 2 5 質量 ％ よ り 少 な い あ る い は 1 質量 ％ よ り 多 く な る と 、 有 害物質 3 の 残存量 が増大す る た め 処理材 10の 濃 度 を 0 . 0 6 2 5 質量 ％ 以 上 1 質量 ％ 以 下 、 よ り 好 ま し く は 0 . 1 2 5 質 量 ％ 以上 0 . 5 質量 ％ 以 下 、 さ ら に 好 ま し く は 約 0 . 2 5 質 量 ％ に

ΛΕ 9 ο

ま た 、 処 理 装 置 本体 1 に は 、 処理 室 7 内 の 処理材 10に 光 を 照 射 す る 光 源 15を 備 え て い る 。 こ の 光 源 15 は 、 例 え ば ピ ー ク 波長 が 約 6 0 0 n m の 可視光 を 照 光 す る 蛍 光 ラ ン プ や 、 波 長 が 3 0 O n m 以上 4 2 0 n m 以 下 に ピ ー ク を 有 す る ブ ラ ッ ク ラ イ ト 、 略 1 8 5 n mで も ピ ー ク を 有 し オ ゾ ン を 生 成可能な 低圧 水 銀 ラ ン プ な ど の 紫外線 を 照射 す る 紫外線 ラ ン プ な ど が 用 い ら れ る 。 な お 、 可視光 か ら 赤外線 以上 の 長 波 長 の 光 で は 、 遷移金属 酸化 物 が 励起 さ れ な く な っ て 光触 媒機 能 が 得 ら れ な く な り 、 ま た 、 長 が短 す ぎ る と 光 に よ り 被処理体 の 構成成 分 や処理材 10を 損 傷 す る お そ れ が あ る こ と か ら 、 可視 光 か ら 紫 外線 の 領 域 で あ る 略 1 5 O n m 以 上 略 6 0 O n m以 下 に ピ ー ク 波長 を 有 す る 光源 15が用 い ら れ る 。

次 に 、 上 記 実施 の 形態 の 処 理材 の 製造 工程 を 図 面 を 参照 し て 説明 す る 。

ま ず、 第 3 図 （ a )に 示 す よ う に 、 酸化 チ タ ン に て 形成 さ れ た 粉粒状 で 、 適宜硝 酸 な ど に て 洗浄 お よ び 乾燥 し て 表 面 に 位 置 す る 酸化 チ タ ン に 水 酸基 を 結合 し て 基体 11を 調 製 す る 。 そ し て 、 こ の 調 製 し た 基体 11を 、 ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン で あ る 3 — ァ ミ ノ プ ロ ビ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン を 含有 す る ト ル ェ ン と 混 合 し て 還 流 さ せ る 。 こ の 還 流 に よ り 、 第 3 図 ( b )に 示 す よ う に 、 基体 11の 水酸基 に 3 — ア ミ ノ ブ 口 ピ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン の ェ ト キ シ 基 を 結合 さ せ 基体 11の 表 面 に 3 — ァ ミ ノ プ ロ ビ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン を 結 合 さ せ る 。 そ し て 、 所 定 時 間 還流 さ せ て 反 応 が終 了 し た 時点 で 、 メ タ ノ ー ル な ど の ァ ノレ コ ー ル お よ び リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩 衝液 で 洗浄 す る 。 こ の 後 、 こ の 洗 浄 に 用 レ、 る リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩衝液 中 に 、 3 — ァ ミ ノ プ ロ ビ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン が 表面 の 酸ィ匕 チ 夕 ン に 結合 し た 基体 11を 分散 さ せ て 第 1 の 懸 濁 液 を 調製 す る 。

次 に 、 調製 し た 懸 濁 液 に グ ル タ ル ァ ル デ ヒ ド 水 溶 液 を 攪 拌混合 し 、 第 3 図 （ c )に 示 す よ う に 、 3 — ァ ミ ノ プ ロ ビ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン の ァ ミ ノ 基 に グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド を 結合 さ せ る 。 そ し て 、 リ ン 酸 カ リ ゥ ム 緩衝液 で 洗 浄 し 、 さ ら に こ の 洗浄 に 用 い る リ ン 酸 カ リ ゥ ム 緩 衝液 中 に グ ル タ ル ァ リレ デ ヒ ド を 結 合 さ せ て 、 架橋分子 12を 表 面 に 形成 し た 基体 11を 分 散 さ せ て 第 2 の 懸濁液 を 調製 す る 。

こ の 後 、 蛋 白 質 で あ る 保 持物 質 13、 例 え ば H I V ( Human Immunodeficiency Virus:ヒ ト 免 疫 不 全 ウ イ ル ス ）が 結合す る 受容体で あ る T細胞表面 の 蛋 白 成分 で あ る C D 4 ( [Cys(Bzl ) ]⁸⁴-Fragment 81-92 シ グ マ ア ル ド リ ッ チ 社製 ） を 含有 す る 溶液 を 第 2 の 緩衝 液 に 攪拌混合す る 。 そ し て 、 第 3 図 （ d )に 示 す よ う に 、 保持物質 13で あ る C D 4 の ア ミ ノ 基 を 架橋分子 12の ア ル デ ヒ ド 基 に 結合 さ せ、 基体 11に 保持物質 13 の C D 4 を 保持 す る 。 こ の後、 濾過 に て 保持物質 13 で あ る C D 4 を 保持 し た 基体 11を 分集 し 、 塩化 ナ ト リ ウ ム 水溶液 に て 洗浄 し て 、 希塩酸緩衝液 に 分散 さ せて ア ル デ ヒ ド 基 を 不活性化 し第 3 の 懸濁液 を 調製 す る 。

さ ら に 、 第 3 の 懸 濁液 に 水素化硼素 ナ ト リ ゥ ム を 添カ卩 し 、 シ ッ フ 塩基の還元 す な わ ち ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン お よ び グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド 間 の 結合 . お よ び、 グル タ ル ア ルデ ヒ ド お よ び保持物質 13で あ る C D 4 間 の 結合の 二重 結合 を 還元 し 、 第 1 図 お よ び第 3 図（ e )に 示す処理材 10を調製す る 。

次 に 、 上記実施の 形態 の被処理体の 処理動作 を 説 明す る 。

ま ず、 上述 し た よ う に 、 例 え ば血液 や血液成分、 血液製剤 な どの 液体や空気な どの 気体で あ る 被処理 体か ら の 除去対象 と な る 有害物質 3 が 示 す特異 的 な 抗原性 に 対 す る 保持物質 13を 有 し た処理材 10を 調製 し 、 こ の調製 し た処理材 10を 処理室 7 内 に 充填 し て ぁ ヽ o

そ し て 、 被処理体 を処理装置本体 1 の 流入管 4 か ら 処理材 10が充填 さ れ た処理室 7 内 に 所定 の 流量 で 流入 さ せ る と と も に、 光源 15を照光す る 。 こ の 被処理体の 流入 に よ り 、 被処理体内 に 混入 す る 有 害物質 3 が処理材 10の保持物質 13に 吸着 な ど に よ り 結合 し て 保持 さ れ る こ と に よ り 不活性化 さ れ、 被処理体 は そ の ま ま フ ィ ル タ 一体 9 を 介 し て 流 出室 8 を 通 っ て 流 出管 5 か ら 流出 さ れ、 有害物質 3 が被 処理体 か ら 除去 さ れ る 。 さ ら に 、 保持物質 13に 保持 さ れて 不活性化 さ れ た 有 害物質 3 は 、 光源 15か ら 光 が照射 さ れ た 酸化 チ タ ン の 光触媒機能 に よ る 強 い 酸 ィ匕 力 に て 分解 さ れ る 。 す な わ ち 、 光源 15か ら の 光 が 照射 さ れ た酸化チ タ ン の 表面 に付着す る 水分 （ H ₂0 ) や空気 中 の水分 が酸化 チ タ ン に 衝突 す る こ と に よ り ヒ ド ロ キ シ ラ ジ カ ル （ · 0 H )を生成す る 酸化反応が生 じ る と と も に 、 酸素 が衝突す る こ と に よ り ス ーパ ー ォ キ サ イ ド ア 二 オ ン （ · 0₂—)が生成す る 還元反応が生 じ る 光触媒作用 が起 こ る 。 こ の 光触媒作用 に よ り 、 被処理体 が浄化 さ れ、 例 え ば有害物質 3 に よ る 発病 を確実 に 防止で き る 。

次 に 、 上記実施 の 形態 の処理材 の作用 を 実験例 を 参照 して説明す る 。

(実験例 1 )

ま ず、 有 害物質 と し て H I V を 対象 と し た C D 4 を 保持物質 13と し て 結合 し た処理材 10の 抗 H I V作 用 に つ い て実験 し た 。

被処理体 と し て 、 R P M I 培地 5 0 0 〃 1 中 に 、 H I V の Ρ 2 4 抗原 濃度 が 1 0 0 n g / m l と な る よ う に 調製 し た も の を 用 い た 。

ま た 、 処理材 10は、 二酸化 チ タ ン の 粉末 （和 光純薬 工業株式会社製 試薬特級 ）を 、 3 — ァ ミ ノ プ ロ ピ ル ト リ エ ト キ シ シ ラ ン （東 京化 成株 式 会社製 試薬 ）を あ ら か じ め ト ル エ ン （和 光 純 薬 工 業株 式 会社 製 試 薬 ）に 所定濃度 で 混合 し て 調製 し た ト ル エ ン 溶液 に 加 え て 所定 時 間 還 流 し た 後 に 、 エ タ ノ ー ル お よ び あ ら か じ め調製 し た 0 . 1 M リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩衝液 （ p H 7 . 5 )で 洗浄 し 、 所定量 の 0 . 1 M リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩 衝液 に 分 散 さ せ て 第 1 の 懸 濁 液 を 調 製 す る 。 そ し て 、 第 1 の 懸 濁液 に あ ら か じ め 所定 濃度 に 調 製 し た グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド （東 京化 成株 式会社製 試薬 ）水 溶液 を 添加 し 室 温 で 攪拌 混合 す る 。 こ の 後、 0 . 1 M リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩衝液 に て 再 び 洗浄 し 、 所 定 量 の 0 . 1 M リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩 衝液 に 分 散 さ せ て 第 2 の 懸 濁 液 を 調 製 す る 。 さ ら に 、 第 2 の 懸 濁液 に C D 4 ( [Cys(Bzl ) ]⁸⁴— Fragment 81-9 シ グ マ ァ ノレ ド リ ッ チ社製 ）を 含有 す る 溶液 を 攪拌混合 し 、 4 で 2 4 時 間 攪拌混合 す る 。 そ し て 、 固 液分 離 に て 脱水 し た 後 1 M T ris-H C L緩衝液 （ p H 7 . 5 )に 懸濁 し て 室 温 で 1 時 間 反応 さ せ 、 第 3 の 懸 濁 液 を 調 製 す る 。 こ の 後 、 第 3 の 懸 濁液 に 水 素 化 硼 素 ナ ト リ ウ ム を 添加 し て 室温 で 3 0 分反応 さ せ 、 0 . 1 M リ ン 酸 力 リ ウ ム 緩衝液 で 洗浄 し 、 所 定 量 の 0 . 1 M リ ン 酸 力 リ ウ ム 緩衝液 に 分散 さ せ て リ ン 酸 カ リ ウ ム 緩 衝液 に 緩 衝 材 が 懸 濁 す る 処理材緩衝液 を 調 製 し 、 4 °C で 保存 す る o

そ し て 、 抗 H I V 作用 に つ い て は 、 第 4 図 に 示 す よ う に 、 調 製 し た 被処理体 に 処理材緩衝液 を 処理材 が所定 の 濃 度 と な る よ う に 混和 し 、 光 源 15と し て 1 0 W ブ ラ ヅ ク ラ イ ト を 用 レ、 て 4 0 O W / c m ²で 1 時 間 の 条件 で 紫外 線 を 照射 し 、 0 . 4 5 m の フ ィ ル タ ー を 用 い て 処理材 を 濾過 す る 。 こ の 後、 分集 し た 処理剤 培養液 溶液 と H I V の 宿 主細胞 で あ る H 9 細胞 （ C D 4 陽性 T 細胞 ）を 4 x 1 0 ⁵cel ls/ m l の 量 で 混和 し 、 3 7 ° ( 、 5 % C 0 ₂の 条件下 で 3 日 間 培養 し た 。 培養後 H 9 細 胞 よ り D N A を 抽 出 し て 細 胞 D N A 中 の ゥ ィ ル ス 遺伝子 を P C R (Polymerase Chain R e a c t i o n )で 増 幅、 検 出 し 、 処理後 の 感染性 ウ ィ ル ス 粒子の残存 を 評価 し た 。 そ の 結果 を 表 4 に 示す 。

こ の 表 4 に 示 す 結果 か ら 、 処理材 10の 濃度 が 0 . 0 6 2 5 質量 ％ 以 上 1 質 量 ％ 以 下 、 よ り 好 ま し く は 0 . 1 2 5 質量 ％ 以 上 0 . 5 質量 ％ 以 下 、 さ ら に 好 ま し く は 約 0 . 2 5 質量 ％ で H I V の 殺 菌効 果 が 認 め ら れ た 。

(実験例 2 )

次 に 、 光触媒機能 を 有 す る 二 酸化 チ タ ン に 有 害物 質 3 が 結合 す る 特異 性 を 付 与 す る こ と に よ る 有 害 物 質 3 の 処理効率性 を 実験 し た 。

な お 、 処理材 10と し て は 、 上記 実験例 1 の 処理材 緩衝液 を 用 い た 。 ま た 、 被処理体 と し て は、 ヒ ト の 血清 5 0 0 / 1 中 に 、 H I V の P 2 4 抗原 濃 度 が 1 0 0 n g / m l と な る よ う に 調 製 し た も の を 用 レヽ た そ し て 、 処理効率性 に つ い て は 、 第 5 図 に 示 す よ う に 、 調 製 し た 被処理体 に 処理材 緩衝液 を 処 理材 が 0 . 2 5 質量 ％ の 濃 度 と な る よ う に 添加 し 、 光 源 15 と し て 1 0 W ブ ラ ッ ク ラ イ ト を 用 レ、 て 4 0 0 W / c m ²で 1 時 間 の 条件 で 紫外線 を 照射 し 、 0 . 4 5 mの フ ィ ル タ ー を 用 い て 処理材 10を 濾過 す る 。 こ の 後、 分 集 し た 溶 液 を 用 い て 、 H I V の 感 染 受 容 体 で あ る C D 4 お よ び C C R 5 を 発 現 さ せ た H e L a 細 胞 を 5 % C 0₂の 条件下 で 3 日 間培養 し た 。 こ の H e L a 細 胞 は H I V の プ ロ モ ー 夕 一 に 誘 導 さ せ る 5 - galの 発 現機構 を も っ て お り 、 感染 に よ っ て 細胞 内 で ；5 - galが 産 生 さ れ、 培養後 の X -gal添加 に よ り 青 色 を 呈 す る 。 こ の 青色 に 発 色 し た 細 胞数 を 数 え る 事 に よ り 、 間接 的 に ウ ィ ル ス 感染量 を 定量 し た 。

な お 、 比 較 例 と し て 処理材緩衝液 の 調 製 の 際 に C D 4 を 結合 さ せ ず に 調 製 し た 酸化 チ タ ン 緩衝液 を 用 い 、 処理材緩 衝液 の 代 わ り 同 様 に 処理効 率性 に つ い て 実 験 し た 。 ま た 、 紫外線 の 照射 に よ る 抗 H I V作 用 に つ い て も 比 較 評価 し た 。 そ の 結果 を 第 6 図 に 示 す 。 な お 、 第 6 図 に お い て 、 処理材緩 衝液お よ び酸 ィ匕 チ タ ン 緩衝液 を 添力 D し な い も の を 血清 と 表 し 、 酸 ィ匕 チ タ ン 緩衝液 を 添力 Π し た も の 血清 + T i 0₂と 表 し 、 処理材緩衝液 を 添加 し た も の を血清 + T i 0 - C D 4 と 表 し /こ

こ の 第 6 図 に 示 す結果、 処理材緩衝液お よ び酸化 チ タ ン 緩衝液 を 添加 し な い 試料で は、 紫外線の 照射 に よ り 、 軽度 の 血清 中 の 感染性 H I V 数 の減少 は 認 め ら れ る が、 H I V の 有 意 な 不活性化 は 認め ら れ な か っ た o

ま た 、 紫外線 を 照射 し な い条件 に お い て 、 酸化 チ タ ン 緩衝液 を 添加 し た 試料お よ び処理材緩衝液 を 添 カロ し た 試料 は 、 双方 と も 血清 中 の H I V の一部 が酸 化 チ タ ン 粒子 に 付着 し て い る こ と が認 め ら れ た 。 そ し て 、 こ の 付着 す る 量 は、 C D 4 を 結合 し た 方 が 多 い結果 と な っ た 。 す な わ ち 、 C D 4 を 結合 し た 酸化 チ タ ン に 保持 す る H I V 量 と 酸化 チ タ ン の粒子 に 付 着 す る 量 と の差 が、 C D 4 に H I V が選択的 に 吸着 し た 数 と な る の で 、 C D 4 を 結合 す る こ と に よ り H I V が選択 的 に 処理材 1 0に 保持 さ れ る こ と が認 め ら れ / o

さ ら に 、 紫外線 を 照射 し た条件 に お い て 、 酸化 チ タ ン 緩衝液 を 添カ卩 し た 試料で は、 固液分離 し た 溶液 中 の感染性 H I V の 数 が減少 し て い る と と も に 、 固 形分 で あ る 酸化 チ タ ン 表面 に は感染性 H I V が認 め ら れ な か っ た 。 一方、 処理材緩衝液 を 用 い た 試料で は、 溶液お よ び 固形分 と も に 感染性 H I V は認め ら れ ず、 溶液 中 の H I V を 完全 に 死滅 も し く は 不活性 ィ匕 で き た こ と が認 め ら れ た 。

単 に 酸化 チ タ ン の 光触媒機能 で は 、 光触媒機能 の 酸化 力 が H I V の 死 滅 も 含 め た 不活性化 に 作 用 す る と と も に 、 血清 の 構成成分 で あ る 構成蛋 白 の 酸化 に も 作 用 す る 可能性 が あ る 。 こ の た め 、 光触媒機能 の 酸化 力 が効 率 よ く H I V の 不活性化 に の み作 用 さ れ な い た め 、 感染性 H I V が 残 留 す る と と も に 血清 の 構成成分 が 変性 す る 不 都合 が 生 じ る 。 こ の こ と か ら 単 に 酸化 チ タ ン を 添加 す る 構成 で は 、 H I V を 完 全 に 不 活性化 す る た め に 紫 外 線 を 長 時 間 照 射 し て 光触 媒機能 に よ る 強 い 酸化 力 を 長 時 間 作 用 さ せ る 必 要 が あ り 、 こ の 長 時 間 の 光 触 媒機能 に て 血清 の構成成 分 の 変 性割 合 も 増 大 し 、 血 清 本来 の 機能 を 低減 も し く は 損 な う お そ れ が 生 じ る こ と が わ か る 。 と こ ろ が 、 H I V を 選 択 的 に 吸着 す る C D 4 を 酸化 チ タ ン に 保 持 す る こ と に よ り 、 酸 化 チ タ ン の 光触媒機能 の 酸 化 力 が 感染性 H I V の 不 活性化 に 効 率 よ く 作用 す る た め 、 血清 の 構成成分 の 変 性 を 最 小 限 に 抑 え る こ と が で き 、 血清本来 の機能 を 確保で き る ：:： と が わ か る 。

こ の よ う に 、 酸化 チ タ ン な ど の 光触媒機能 を 有 す る 基体 1 1に H I V な ど の 有 害 物 質 3 の み を 特 異 的 に 保持 す る 保 持物質 1 3を 設 け る こ と に よ り 、 血 清 な ど の 被処理 体 の 構成成分 の 変性 を 抑 制 し つ つ 効 率 よ く 確実 に H I V な ど の 有 害 物 質 3 を 不 活性 化 で き る こ と が わ か る 。 (実験例 3 )

次 に 、 有 害物 質 3 が結合 す る 特異 性 を 付与 し た 二 酸化 チ タ ン の 光触媒機能 に よ る 有 害 物 質 3 の 処理効 率性 を 実験 し た 。

採血 し た 血液 の 臨 床検査 の た め に 血液 を 滅菌処理 す る 処理効率 を 実験 し た 。

そ し て 、 有 害物 質 の 処 理 装 置 と し て は 、 可視 光 お よ び 波長 が 3 0 0 n m 以 上 の 紫 外線 を ほ ぼ 1 0 0 % 透過 す る 石 英 ガ ラ ス を 用 い て 幅 寸法 が 1 0 m m 、 奥 行 き 寸法 が 1 0 m m 、 高 さ 寸 法 が 3 0 m m に 形成 し た 基体 と な る 容器 を 用 い た 。 そ し て 、 こ の 容器 の 内 面 に 、 既 存 の ゾ ル ゲ ル 法 を 用 い て 、 厚 さ 寸法 が 約 1 〃 m の 二 酸化 チ タ ン の 膜 を 形成 し た 。 な お、 こ の 二 酸化 チ タ ン の 膜 は 、 約 3 8 0 n m 付 近 の 紫外 線 の 約 9 割 を 吸 収 す る こ と が確認 さ れ た 。 す な わ ち 、 約 9 割 の 紫外 線 が光触媒作 用 の 酸化 還 元 力 に 変換 さ れ る も の と 考 え ら れ る 。

そ し て 、 上述 し た よ う に 、 二酸化 チ タ ン の 膜 の 表 面 に 、 保 持物質 1 3と し て の C D 4 を 実験例 1 と 同 様 に 固定化 し 、 容器 自 体が処理材 と な る 構成 と し た 。

ま た 、 光 源 と し て は 、 ピ ー ク 波 長 が 約 3 6 0 n m の ブ ラ ッ ク ラ イ ト （東芝 ラ イ テ ッ ク 株 式 会社製 ）を 用 い 、 輝度 計 （ U M — 1 0 、 受光部 U M — 3 6 0 、 ミ ノ ル 夕 株式 会社製 ）に よ っ て 照射強度 が 5 0 0 〃 W / c m ²と な る よ う に 設定 し た 。 さ ら に 、 被処理体 と し て は、 H I V の P 2 4 抗原 濃度 が 5 0 0 n g/ m 1 に調製 さ れた ヒ ト の血液 よ り 分離 し た血清成分 を用 い た 。

そ し て 、 処理効率の 測定 は、 ウ ィ ル ス 粒子破壊作 用 で あ る H I Vの感染抑制作用 で評価 し た。

す な わ ち 、 H I V を 含有 す る 血清 を 容器 に 注入 し こ の 容器 を 浸透培養器 に 設置 し て 軽 く 振動 を 加 え な が ら 、 ブ ラ ッ ク ラ イ ト か ら 紫外線 を 容器 に 照射 し た そ し て 、 紫外線 の 照射時間 を 1 0 分か ら 6 0 分の 範 囲 で 適宜設定 し た 。 こ の 紫外線 の照射後 の容器 内 の 血清 を 5 0 0 〃 1 採取す る 。 そ し て 、 こ の 分集 し た 血清 を C D 4 の 発現 し て レ、 る H e L a 細胞 と 3 7 °C 5 % C 0₂の条件下で 2 時間培養すな わ ち 感染 さ せ た こ の 培養 の後 に 血清 を 除去 し 、 さ ら に 細胞培養液 と と も に 同条件で 3 日 間培養 し た 。 そ し て 、 実験例 2 と 同様 に 、 培養後 の X -gal添加 に よ り 、 感染 に よ つ て 細胞 内 で 生産 さ れ た ? -galと 反応 し 青色 に 発色 し た 細胞数 を 数 え て 間接的 に ウ ィ ルス 感染量 を 定量 し H I Vの感染抑制作用 を評価 した 。

な お 、 ブ ラ ン ク と し て は、 紫外線 を 照射せ ず、 容 器 に H I V ウ ィ ル ス を 含有 す る 血液 を 注入 し て 1 分 間 浸透培養器 に 設置 し て 軽 く 振動 を 与 え た後 に 容器 か ら 採取 し た も の を 、 同様 に C D 4 発現 H e L a 細 胞 と 培養 し て ウ ィ ル ス 感染量 を 定量 し た 。 そ の 結果 を表 5 に 示す。 こ の 表 5 に 示 す結果か ら 、 紫外線 を 照射 し な い ブ ラ ン ク の 試料で も 、 感染性 ウ ィ ル ス の 数 が減少 し て い た 。 こ れ は、 容器の 内 面 の 二酸化チ タ ン の 表面 に 固定化 し た C D 4 の 吸着能 に よ り 、 H I V が吸着 さ れて 感染性 ウ ィ ル ス の 数が減 っ た も の と 考 え ら れ る そ し て 、 紫外線 の 照射時間 が長 く な る に 従 っ て 感染 性 ウ ィ ル ス の数 が減少 し 、 3 0 分 間 以上照射 し た 場 合 に は、 感染性 ウ ィ ル ス は 認 め ら れ な か っ た 。 す な わ ち 、 3 0 分以上 の 紫外線の 照射 に よ り 光触媒機能 に て H I V が不活性化 さ れ、 H I V に よ る 感染 が 防 止 さ れ た こ と が認 め ら れ た 。 こ の こ と に よ り 、 例 え ば採血 し た 血液 の 臨床検査の た め に 血清 を 滅菌処理 し て も 、 血清 の構成成分 の 変性 を 抑 制 し つ つ所定の 有害物質 3 を 特異 的 に 滅菌 で き る こ と が わ か る 。 す な わ ち 、 従来、 臨床検査の 前処理 と し て 滅菌処理で き な か っ た 臨床検査用 血液処理 と し て 滅菌処理 に も 適用 で き る 。

(実験例 4 )

次 に 、 実験例 3 と 同様 に 、 有 害物質 3 の処理効率 性の実験を し た 。

す な わ ち 、 有害物質 の 処理装置 と し て は、 石英 ガ ラ ス を 用 い て 幅寸法 が 1 0 m m、 奥行 き 寸法 が 1 0 m m、 高 さ 寸法 が 3 0 m m に 形成 し た 容器 を 用 い た ま た 、 直径 が約 0 · 5 m m の ガ ラ ス ビ ー ズの 表面 に 実験例 3 と 同様 に 既存 の ゾ ル ゲ ル 法 に よ り 二酸化 チ タ ン の 膜 を 被覆形成 し た 。 さ ら に 、 こ の ガ ラ ス ビ ー ズ の ニ酸化 チ タ ン の 膜 の 表 面 に 、 実験例 1 と 同様 に C D 4 を 固 定化 し た 。 こ の C D 4 を 固 定化 し た ガ ラ ス ビ ー ズ を 容器 内 に 充填 し 、 実験例 3 と 同様 に 照射 輝度 が 5 0 0 〃 W / c m ²と な る よ う に ブ ラ ヅ ク ラ イ ト を 設置 し て 処理装置 と し た 。

そ し て 、 実験例 3 と 同様 に 、 H I V を 含有 す る 血 清 を 容器 内 に 注入 し て 適宜 紫外線 を 照射 し た 後 に C D 4 発 現 H e L a 細胞 と 培養 し て ゥ ィ ル ス 感 染 量 を 定量 し た 。 そ の 結果 を 表 6 に 示 す 。

こ の 表 6 に 示 す 結果 か ら 、 実験例 3 の 結果 と 同 様 に 、 紫外線 を 照射 し な い ブ ラ ン ク の 試料 で も 、 感染 性 ウ ィ ル ス の 数 が 減 少 し た 。 こ れ は 、 実験例 3 と 同 様 に 、 二 酸化 チ タ ン の 表 面 に 固定 化 し た C D 4 の 吸 着能 に よ り 、 H I V が 吸着 さ れ て 感染性 ウ ィ ル ス の 数 が 減 っ た も の と 考 え ら れ る 。 そ し て 、 紫外 線 の 照 射時 間 が 長 く な る に 従 っ て 感染性 ウ ィ ル ス の 数 が 減 少 し 、 3 0 分 間 以 上 照 射 し た 場合 に は 、 感染性 ゥ ィ ル ス は 認 め ら れ な か っ た 。 す な わ ち 、 実験例 3 と 同 様 に 、 3 0 分 以 上 の 紫 外線 の 照射 に よ り 光触媒機能 に て H I V が 不 活性化 さ れ、 H I V に よ る 感染 が 防 止 さ れた こ と が認め ら れ た 。

ま た 、 こ の 実験例 4 で は 、 実験例 3 に 比 し て 、 紫 外線 を 照 射 し な い プ ラ ン ク の 試料 の 場合 の 感染 ウ イ ル ス の 数 お よ び紫外 線照射 に よ り 減 少 す る 感染 ウ イ ル ス の 数 が 少 な か っ た 。 こ れは、 実験例 3 の 容器の 内 面 に 設 け ら れた 二酸化 チ タ ン の膜の 表面積 よ り 、 実験例 4 の ガ ラ ス ビ ー ズ の 表面に 設 け た 二酸化 チ タ ン の 膜の 表面積 の 方 が広 く 、 実験例 3 よ り 多 く の H I V ウ ィ ル ス の 吸着お よ び大 き い 表面積 の二酸化 チ タ ン の 光触媒機能 に よ る た め、 効率 よ く 処理 で き た も の と 考 え ら れ る 。 こ の た め、 例 え ば 臨床検査 の 前 処理 と し て 滅菌処理 す る 時 間 が短縮で き 、 臨床検査 の 結果 が得 ら れ る ま で の 時 間 を 短縮で き 、 効率 よ く 臨床検査用血液処理がで き る 。

上述 し た よ う に 、 上記実施の 形態で は 、 光触媒機 能 を 有 す る 酸化 チ タ ン の 基体 1 1の 表面 に 、 末端 に ァ ルデ ヒ ド 基 を 有 し た 架橋分子 1 2を 介 し て こ の ア ル デ ヒ ド 基 に 結合す る ア ミ ノ 基 を 有 し た 蛋 白 質で 特定 の 有害物質 3 の み に 結合 す る 特異性 を 有 し た 保持物 質 1 3を 保持 す る 。 こ の た め、 特定 の 有害物 質 3 の 吸着 能 と 光触 媒機能 と の 双方 が容易 に 得 ら れ る 。 そ し て 有害物質 3 が混入 す る 被処理体 を 接触 さ せ る こ と に よ り 、 有 害物質 3 を 保持物質 1 3に 結合 し て 被処理体 か ら 分離 除去 し て 光触媒機能 に て 有害物 質 3 を 確実 に 不活性 化 す る の で 、 被処理体 の構成成分が光触媒 機能 に て 分解 さ れ る こ と を 抑 制 し て 被処理体の機能 を 損 な う こ と な く 混入 す る 特定 の 有害物 質 3 を 効率 よ く 不活性化 で き 、 被処理体の 有害物質 3 の 処理効 率を 向上で き る 。 ま た 、 酸化 チ タ ン な どの 光触媒機能 を 有 す る 遷移 金属酸化物 を 少 な く と も 表面 に 有 す る 基体 1 1の 表面 に 保持物質 1 3を 保持 す る た め の 架橋分子 1 2は、 ア ミ ノ ア ル キル ェ ト キ シ シ ラ ン を 遷移金属 酸化物 に 結合 し 、 こ の ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン の 末端 の ァ ミ ノ 基 に グル タ ル ア ルデ ヒ ド を 結合 し て 、 末端 に 保 持物質 1 3の ァ ミ ノ 基が結合す る ア ル デ ヒ ド 基 を 設 け て 形成 す る 。 こ の た め 、 特定 の 有害物質 3 に 結合す る 特異性 を 有 し た 保持物質 1 3を 光触媒機能 を 有 し た 基体 1 1に 確実 に 設 け る こ と が で き 、 被処理体の機能 を 損 な う こ と な く 有 害物質 3 を 効率 よ く 不活性化 す る た め の特定 の 有 害物質 3 の 吸着能 と 光触媒機能 と の双方 を容易 に得 る こ と がで き る 。

さ ら に 、 保持物質 1 3を 結合 し た 後 に 、 ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン お よ び グル タ ル ア ル デ ヒ ド 間 の 結合お よ び グル 夕 ル ア ルデ ヒ ド お よ び保持物質 1 3間 の 結合 の 二重結合 を 還元 し て 架橋分子 1 2を形成 す る こ の た め、 架橋分子 1 2の 反応性 が低下 し て 安定 し て 保持物質 1 3を 基体 1 1に 保持 で き 、 有 害物 質 3 の処理 効率 を 向上 で き 、 よ り 被処理体の構成成分の 変性 を 抑制で き る 。

そ し て 、 遷移金属 酸化物 と し て 光触媒機能 に よ る 酸化 力 が強 く 室温空気存在化 で 表面 に 架橋分子 1 2を 結合 す る た め の 水酸基が結合す る 状態 と な る 酸化 チ タ ン を 用 い る 。 こ の た め 、 保持物質 1 3の 結合効率 を 向上で き る と と も に 有害物質 3 の処理効率 を 向上で き 、 よ り 被処理体の構成成分の変性を抑制で き る 。

ま た 、 粉粒状の 二酸化 チ タ ン の 基体 1 1に架橋分子 1 2を 介 し て 保持物質 1 3を 保持 し た処理材 1 0を 流入 口 お よ び処理材 1 0が流通不可能 な 流 出 口 を 開 口 す る 容 器 2 の 処理室 7 内 に 収容 し 、 流入管 4 か ら 被処理体 を処理室 7 内 に 流入 さ せ被処理体 に 混入 す る 有 害物 質 3 を 処理材 1 0の 保持物質 1 3に 保持 し て 被処理体か ら 分離 す る と と も に 光触媒機能 に よ り 有 害物質 3 を 不活性化 し 、 被処理材 を 流通 さ せ る こ と な く 被処理 体の み を 流 出管 5 か ら 流 出 さ せ る 。 こ の た め、 保持 物質 1 3を 保持 す る 基体 1 1が粉粒状で 表面積が大 き く ' 保持物質 1 3の保持量 が増大 す る と と も に 被処理体 と の 接触効率 が 向上 し 、 有害物質 3 を 不活性化 す る 処 理効率 を 向 上 で き 、 被処理体の構成成分 の 変性 を よ り 抑制 で き る 。 さ ら に 、 処理 し た 被処理体か ら 処理 材 1 0を 分離 す る 工程 が不要で そ の ま ま 被処理体 を 利 用 で き 、 容易 に 被処理体 を 処理で き る と と も に 、 被 処理体 を 連続 的 に 流通 さ せ て 処理 す る こ と も で き 、 被処理体の 処理効率 を 向 上で き る 。 ま た 、 容器 2 の 処理室 7 の 容積 を 変更 し て 充填 す る 処理材 1 0の 量 を 変更 す る こ と に よ り 、 被処理体の処理能 力 も 容易 に 変更で き 、 汎用性 も 向上で き る 。

そ し て 、 処理室 7 と 流 出管 5 と の 間 に 処理材 1 0が 流通不可能 な フ ィ ル 夕 一体 9 を 配設 す る 。 こ の た め 処理 し た 被処理体か ら 処理材 1 0を 分離す る 工程 が不 要で 、 処理材 1 0に 接触 さ せ た 被処理体の み を 流出 さ せ る 構成が容易 に得 ら れる 。

ま た 、 容器 2 を 透光性 を 有 す る 部材 に て形成 し 、 容器 2 の 外側 に 配設 し た 光源 1 5に て 容器 2 を 介 し て 光 を 照射 す る 構成 と す る 。 こ の た め、 容器 2 の形状 を 簡略化 で き る と と も に 、 光源 1 5の 保守管理 や容器 2 の洗浄な どの保守管理が容易 に で き る 。

な お 、 上記実施 の形態 に お い て 、 有害物質 3 と し て ウ ィ ル ス で あ る H I V を 対象 と し て 実験 し た が、 表 2 に 示 す よ う に 、 多 く の ウ ィ ル ス は、 感染 に お い て 、 そ の標 的細胞 に 特異的 な 結合性 を 示 し、 か つ ァ ミ ノ 基 を 有 し た 蛋 白 質 の 受容体 と な る 保持物質 1 3お よ び特異 的 に 抗原性 を 有 し 、 こ の 抗原性 に 対 す る 特 異 的 な 抗体が存在 し、 こ の 抗体 に 対 し て 特異 的 に 抗 原性 を 示 す蛋 白 質 の保持物質 が存在 す る い ず れの ゥ ィ ルス を対象 と す る こ と がで き る 。

ま た 、 細菌、 毒素 は 特異 的 に 抗原性 を 有 し 、 こ の 抗原性 に 対 す る 特異的 な 抗体が存在 し 、 こ の 抗体 に 対 し て 特異 的 に抗原性 を 示 す蛋 白 質 の保持物 質 1 3が 存在 す る い ずれの 細菌、 毒素 を 対象 と す る こ と が で 。

す な わ ち 、 こ の よ う な ウ ィ ル ス 、 細菌 お よ び毒素 で は 、 光触媒機能 を 有 し た 基体 1 1に 所定 の保持物質 1 3を 架橋分子 1 2に よ り 容易 に 保持で き 、 光触媒機能 に 特定 の 有 害物 質 3 の 選択 保持能 を 付与 す る こ と が で き る も の で あ る 。

そ し て 、 保持物 質 1 3と し て は 、 蛋 白 質 に 限 ら ず架 橋分 子 1 2の 末端 の ア ル デ ヒ ド 基 に 結合 す る ァ ミ ノ 基 を 有 す る い ず れ の 保持物 質 1 3で も 適 用 で き る 。 な お 蛋 白 質 で あ れ ば ア ミ ノ 基 を 有 す る た め 、 特異 的 な 結 合性 も し く は 、 抗原性 を 有 す る 構成 蛋 白 を 有 し た ゥ ィ ル ス 、 細 菌 お よ び毒素 を 対象 と す れ ば 、 こ の 構成 蛋 白 を 選択 的 に 保持 す る 受 容体 も し く は 抗体 も 蛋 白 質 で あ り 、 比 較 的 に 保持物 質 1 3を 容 易 に 調製 で き る ま た 、 光触媒機能 を 有 す る 遷移 金属 酸 化 物 と し て 酸化 チ タ ン を 用 レヽ た が 、 酸化 チ タ ン に 限 ら ず 、 光 照 射 に よ り 強 い 酸化 力 を 示 す い ず れ の 遷移 金属 酸化 物 で も で き る 。 な お 、 上 述 し た よ う に 、 酸 化 チ タ ン に よ る 光 触 媒機能 は 極 め て 強 い 酸化 力 を 示 す と と も に 酸化 チ タ ン は 安定性 が 高 く 、 さ ら に は 常 温空 気存 在 化 で 表 面 に 架橋分 子 1 2が 結合 す る た め の 水酸 基 を 有 す る こ と か ら 、 酸化 チ タ ン が 好 ま し い 。 な お 、 他 の 遷移 金属 酸化 物 を 用 い る 場 合 や 表 面 に 水 酸基 が あ ま り 存在 し な い 酸化 チ タ ン を 用 い る 場 合 に は、 例 え ば 酸 に よ り 処理 し て 表 面 に 水 酸基 を 形成 さ せ て か ら 架 橋分子 1 2を 結合形成す る 。

さ ら に 、 架橋部 と し て は 、 ア ル ミ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン お よ び グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド を 用 い て 架橋 分 子 1 2を 形成 し た も の に 限 ら ず 、 保持 物 質 1 3を 基体 1 1 の表面 に 保持 さ せ る い ず れ の構成で も よ い o 7よ 、 上述 し た よ う に 、 ア ル ミ ア ル キ ルェ ト キ シ シ ラ ン お よ び グル 夕 ル ァ ル デ ヒ ド を 用 い て 架橋分子 1 2を 形成 し て 保持物質 1 3を 結合 さ せ る 構成で は、 架橋分子 1 2 に 反応性 が 比較的高 い 二重結合 を 有 し た 不飽和状態 で あ る こ と か ら 、 一一 番 士

里 ^口合 を 還元 し て飽和状態 と し 反応性 を 低下 さ せ て 安定化 す る こ と が好 ま し い 。 す な わ ち 、 安定 し て 保持 し た 保持物質 1 3に て 有害物質 3 を 基体 1 1に 保持 さ せ て お く こ と に よ り 、 光触媒機 能 に よ る 不活性化 す る 処理効率 が 向上 す る た め で あ る 。

ま た 、 架橋部 と し て 、 保持物 質 1 3の ァ ミ ノ 基が結 合 す る ア ル デ ヒ ド 基 を 末端 に 有 し た 構成 に つ い て 説 明 し た が、 例 え ば保持物質 1 3の 末端の 炭素 が結合 す る 構成 と し て も よ い 。 す な わ ち 、 有機性 の保持物 質 1 3の 有 害物質 3 を 特異 的 に 吸着 な ど に て 保持 す る 構 成蛋 白 か ら 遠 い位置の 構成蛋 白 で あ る 末端の 炭素 を 架橋部 と 結合 さ せ る こ と に よ り 、 確実 に 安定 し て 有 害物質 3 を 保持 す る こ と が で き 、 有害物質 3 を 不活 性化す る 処理効率が向上す る も の と 考 え ら れる 。

そ し て 、 処理 す る 被処理体 に 混入 す る 有害物質 3 が複数存在 す る 場合 に は、 例 え ば そ れぞ れ に 対応 す る 保持物質 1 3 , 1 3を 基体 1 1に 保持 し た り 、 複数 の 容 器 2 ， 2 を 直列状 に 接続 し 、 こ れ ら 容器 2 , 2 内 に そ れ そ れ異 な る 特定 の 有害物質 3 に 対応 す る 保持物 質 13を 保持 し た処理材 10を 収容 し て 処理 すれ ば よ い さ ら に 、 被処理体 を処理材 10に 接触 し つ つ 光 を 照 射 し て 保持 し た 有害物質 3 を 不活性化 す る 連続処理 に 限 ら ず、 光 を 照射 す る こ と な く 被処理体を 処理材 10と 接触 さ せ て 有害物質 3 を 保持物質 13に保持 し 、 被処理体の処理材 10と の 接触 を 終 了 さ せ て か ら 光 を 照射 し て あ ら か じ め保持 し て 捕捉 し た 有 害物質 3 を 不活性化 す る 間 欠処理で も で き る 。 な お 、 間 欠処理 に よ り 、 被処理体の構成成分が光触媒機能 に よ り 変 性 す る こ と を 確実 に 防止で き る と と も に 、 分解 さ れ た 有害物質 3 の 一部 の構成成分 が剥離な ど し て 被処 理体に 再び混入す る こ と も 確実に 防止で き る 。

そ し て 、 保持物質 13を 遷移金属酸化物 に 結合 し た が、 例 え ば ガ ラ ス ビ ー ズ な ど の基体 11の 表面 に 遷移 金属酸化物 を 設 け る と と も に 、 基体 11の 表面 に 保持 物質 13を結合 して も よ い 。

さ ら に 、 遷移金属 酸化物 と 保持物質 13と は 架橋分 子 12に よ る 結合 に 限 ら ず、 架橋分子 12を 用 い な い 吸 着な ど い ずれ の 状態 で 連結 し て も よ く 、 架橋分子 12 の 一部 の み に保持物質 13を 設 け る 構成 と し て も よ く 架橋分子 12に 異 な る 保持物質 13を 結合 す る な ど し て も よ い 。

ま た 、 遷移金属酸化 物 に 結合 す る 保持物質 13を 被 処理体 の構成成分 が遷移金属 酸化物 に 接触で き な い 密 な 状態で 架橋分子 12や保持物質 13を 設 け て 遷移金 属酸化物 を 覆 う な ど し て も よ い 。 こ の構成で も 、 同 様 に 被処理体が遷移金属酸化物 に 接触 し な い 構成 と な っ て 、 確実 に 被処理体の構成成分 の 変性 を 防止で き る 。

ま た、 処理装置本体 1 と し て は、 容器 2 に 処理材 1 0を 充填 す る 構成 に 限 ら ず、 い ずれ の構成、 例 え ば 容器 2 を 外管お よ び 内管 を 有 し た 二重管構造 と し て 外管お よ び 内 管 内 に処理室 7 を 区画 す る と と も に 内 管 内 に 光 源 1 5を 配設 し て 効率 よ く 光源 1 5か ら の 光 が 遷移金属 酸化物 に 照射で き る 構成 と し た り 、 第 7 図 に 示 す構成、 第 8 図 に 示 す構成、 第 9 図 に 示 す構成 お よ び第 1 0 図 に示す構成な ど と して も よ い。

す な わ ち 、 第 7 図 に 示 す実施の 形態 の処理装置本 体 2 1は、 第 1 図 な い し 第 6 図 に 示 す実施の形態 の 容 器 2 の代 わ り に 、 透光性 を 有 す る 材料 に て 略管状 あ る い は 略筒状 に 形成 さ れ、 処理材 22を 充填す る 処理 室 7 が 区 画形成 さ れ た 容器 2 3を 用 い た も の で あ る 。 こ の 容器 2 3の 処理室 7 は、 両端 に 粒状 の 処理材 2 2が 流通不可能で 被処理体が流通可能 な フ ィ ル タ ー体 9 が そ れぞ れ設 け ら れ、 こ れ ら フ ィ ル タ 一体 9 ， 9 間 に 区 画形成 さ れ る 。 さ ら に 、 処理材 22は 、 略球粒状 で 透光性 を 有 し た 例 え ば ガ ラ ス ビ ー ズ を 基材 1 1と し て 利 用 し 、 こ の基体 1 1の 表面 の 少 な く と も 一部 に 二 酸化 チ タ ン な どの 遷移金属 酸化物 を 層状 に 設 け、 こ の基体 1 1の 表面 に 設 け た遷移金属酸化物 に架橋分子 1 2を介 し て保持物質 1 3を保持 し た も ので あ る 。

そ し て 、 容器 2 3の 一端側 か ら 被処理体 を 流入 さ せ る と と も に 光源 1 5か ら 紫外線 を 処理材 2 2に 照射 し て 処理 す る 。 こ の処理の 際、 第 1 図 な い し 第 6 図 に 示 す実施の 形態 と 同様 に 、 被処理体 中 に 混入 す る 処理 対象 と な る 特定の 有害物質 3 が あ ら か じ め特定 の 有 害物質 3 の 特異 的 な 抗原 に 対す る 特異 的 な 結合性 を 示 す保持物質 1 3に 選択的 に 保持 さ れ る と と も に 照射 さ れ た 紫外線 に よ る 光触媒機能 に よ り 、 有害物質 3 を不活性化 す る 。

こ の よ う に 、 第 7 図 に 示 す実施の形態 で は、 略管 状の 容器 2 3を 用 レヽ る こ と に よ り 、 連続的 に 被処理体 を 流通 さ せ て 混入 す る 有害物質 3 を 不活性化 す る こ と が で き る 。 そ し て 、 例 え ば人工透析 の よ う に 被処 理体 を 血液 と し て 体外循環 さ せ て 血液 の 構成成分 の 変性 を 抑 制 し つ つ 血液 中 の 有害物質 3 を 選択 的 に 不 活性化 さ せ る こ と が容易 に で き 、 有 害物質 3 で 汚染 さ れ て い な い血液製剤 な ど の被処理体の 生産性や血 液製剤 や 血液 な どの 被処理体 を 利用 す る 治療性 を 向 上で き る 。

さ ら に 、 基体 1 1を 透光性 を 有 す る 材料 に て 形成 し た 。 こ の た め、 光源 1 5か ら の光 が基体 1 1自 体 に 遮蔽 さ れ る こ と を 防止 し て 、 効率 よ く 遷移金属酸化物 に 光 を 照射 で き 、 遷移金属 酸化物 の 光触媒機能 が 向上 し て 有害物 質 3 を 不活性化 す る 処理効率 を 向 上で き る o

ま た 、 第 1 図 な い し 第 6 図 に 示 す実施の形態 と 同 様 に 、 処理 し た被処理体 か ら 処理材 2 2を 分離 す る ェ 程 が不 要で 処理材 1 0に 接触 さ せ た 被処理体の み を 流 出 さ せ る 構成を容易 に得 る こ と がで き る 。

そ し て 、 実験例 4 で も 明 ら か と な っ た よ う に 、 二 酸化 チ タ ン を 設 け る 表面積 を 大 き く で き 、 さ ら な る 有害物質の処理効率 を 向上で き る 。

な お 、 処理能力 を 向 上 す る た め に 、 容器 2 3を 光源 1 5の 回 り で 螺旋状 に 形成 し た り 、 蛇腹状 に屈 曲 し て 平面状 に 形成 す る な ど し て 、 光 源 1 5か ら の 光 が照射 さ れ る 領域で 被処理体の 流過 す る 距離が長 く な る よ う に す る と よ い 。

ま た 、 第 8 図 に 示 す実施の形態 の処理装置本体 3 1 は、 第 7 図 に 示 す実施の 形態 の 容器 2 3自 体 に 、 光触 媒機能お よ び有害物質 3 の 選択保持能 を 設 け た も の で あ る 。

す な わ ち 、 処理装置本体 3 1は 、 透光性 を 有 す る 材 料 に て 略管状 あ る い は 略筒状 に 形成 さ れ た基体 3 2の 内 面 の 略全域 に 二酸化 チ タ ン な ど の 遷移金属酸化物 を 層状 に 形成 す る 。 そ し て 、 こ の遷移金属酸化物 に 架橋分子 1 2を 介 し て 保持物 質 1 3を 保持 し 、 有害物質 3 の処理材 3 3を 形成 す る 。 そ し て 、 処理装置本体 3 1 は、 処理材 3 3の 軸方 向 に 略長手状 に 光 を 照光 す る 光 源 1 5を 配設 し、 処理材 3 3内 に被処理体 を 流通 さ せ て 処理す る 。

こ の 第 8 図 に 示 す実施の形態 に よ れ ば、 第 7 図 に 示 す実施の形態 と 同様 に 、 連続的 に被処理体 を 流通 さ せ て 混入 す る 有 害物質 3 を 不活性化 す る こ と が で き 、 例 え ば 人工透析 の よ う に 被処理体 を 血液 と し て 体外循環 さ せ て 血液 の構成成分 の 変性 を 抑制 し つ つ 血液 中 の 有害物 質 3 を 選択的 に 不活性化 さ せ る こ と が容 易 に で き 、 有 害物質 3 で 汚染 さ れて い な い 血液 製剤 な ど の被処理体の生産性や血液製剤 や血液な ど の被処理体を利用 す る 治療性 を 向上で き る 。

さ ら に 、 上記第 1 図 な い し 第 6 図 に 示 す実施の 形 態お よ び第 7 図 に 示 す実施の 形態 と 同様 に 、 処理 し た 被処理体か ら 処理材 2 2を 分離す る 工程 が不要で 処 理材 1 0に 接触 さ せ た 被処理体の み を 流 出 さ せ る 構成 が容易 に得 ら れ る 。

ま た 、 実験例 3 の よ う に 、 容器 自 体が処理材 3 3と な る の で 、 製造性が容易 で 軽量小型化 が 容易 に で き る と と も に 、 容器の 形状 を チ ュ ー ブ状 な どの 異形状 と す る こ と も で き 、 汎用性 を 向上で き る 。

な お 、 こ の 第 8 図 に 示 す実施の 形態 も 、 第 7 図 に 示 す 実施の形態 と 同様 に 、 基体 3 2を 光源 1 5の 回 り で 螺旋状 に 形成 し た り 、 蛇腹状 に屈 曲 し て 平面状 に 形 成 す る な ど し て 、 光源 1 5か ら の 光 が照射 さ れ る 領域 で 被処理体の 流過 す る 距離 が長 く な る よ う に し て 、 処理能力 を 向上す る こ と がで き る 。 ま た 、 第 9 に 示 す 実施 の 形態 の 処理装 置 本体 4 1 は、 多孔質の基体 42を 用 い た も の で あ る 。

す な わ ち 、 処理 装 置 本体 4 1は 、 被処理体 が 流通 可 能 な 連続 気孔 で あ る 連通 孔 を 複 数 有 し た 多 孔 質 部材 に て 形成 し た 矩形状 の 基体 42を 有 し て い る 。 こ の 基 体 42は 、 周 面 で あ る 4 面 に は 連 通 孔 が 開 口 せ ず被処 理体が流通 し な い よ う に形成 さ れて い る 。

こ の 基体 42は 、 例 え ば 三 次 元 網 目 構造 を 有 し た セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 の 表 面 に セ ラ ミ ッ ク ス 粒子 が 複 数 一体 に 設 け ら れ て 表面 凹 凸 に 形成 さ れ て い る 。 そ し て 、 こ の 基体 42の 凹 凸 の 表 面 、 す な わ ち セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔 体お よ びセ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 の 表 面 を 被覆 す る よ う に 酸化 チ タ ン な ど の 光触媒機能 を 有 し た 遷移 金 属 酸化 物 を 主成分 と し た 光触媒層 が 一 体 に 設 け ら れ て い る 。 こ の 光触 媒層 の 遷移金属 酸化 物 に 架橋 分子 1 2を 介 し て 保持物 質 1 3が 保 持 さ れ 、 処理材 43が 形成 さ れ て い る 。

こ こ で 、 セ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 と し て は 、 平均粒径 が 1 m 以 上 1 0 0 ^ m 以 下 、 例 え ば 平 均 粒径 が 2 2 m の 酸化 ア ル ミ ニ ウ ム で あ る ア ル ミ ナ 粒子 な ど が 用 い ら れ る 。 な お 、 セ ラ ミ ッ ク ス 粒子 の 平均粒径 が 1 m よ り 細 か く な る と セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 の 表 面 の 凹 凸 性 が不 十分 と な っ て 光触 媒 の 担持 力 が 低 下 し 、 安定 し た 光触媒 の 被膜形成 が 得 ら れ な く な る お そ れ が あ る 。 一 方 、 セ ラ ミ ヅ ク ス 粒 子 の 平 均粒径 が 1 0 O Ad m よ り 粗 く な る と セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体の 表面 に 安 定 し て 担持 さ れ な く な り 、 セ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 が 脱 落 し て 安 定 し て 光触 媒 の 被膜 が 形成 で き な く な る と と も に 、 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 の 内 部 ま で 進入 し に く く な り 内 部 ま で 略均 一 に 担持 さ れ な く な っ て 略均 一 な 光 触媒 の 被膜 が 得 ら れ な く な る お そ れ が あ る 。 こ の た め 、 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 に 担持 す る セ ラ ミ ッ ク ス 粒子 の 平 均粒径 を 1 m以 上 1 0 0 ^ m以 下 に す る こ と が好 ま し い 。

ま た 、 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 は 、 三 次 元 網 目 構 造 を 構成 す る 骨格筋 の 直径 が例 え ば 1 0 0 m以 上 1 0 0 0 〃 111 以 下 で 形成 さ れ て い る 。 そ し て 、 セ ラ ミ ツ ク ス 多 孔 体 を 構成 す る 骨格筋 が 直径 1 0 よ り 細 く な る と 、 光触媒 フ ィ ル 夕 一 の 十分 な 強度 が 得 ら れ な く な り 、 製 造性 が低 下 す る お そ れ が あ る 。 一 方 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 を 構成 す る 骨格筋 が 直径 1 0 0 0 z m よ り 太 く な る と 、 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 の 内 部 ま で 光 が 照射 さ れ な く な り 、 光触媒 に よ る 光触 媒作 用 が 低減 し て 、 効 率 よ く 高度 に 排気風 を 浄化 処 理 出 来 な く な る お そ れ が あ る 。 こ の た め 、 セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔 体 を 構成 す る 骨格筋 の 直径 を 1 0 O ^ m以 上 1 0 0 0 m以下 と す る こ と が好 ま し い 。

さ ら に 、 処理材 43は 、 空 隙率 が 6 5 % 以上 9 5 % 以下、 嵩密度 が 0 . 1 5 g / c m ³以上 0 . 6 0 g / c m ³以下お よ び セ ル 数 が 1 0 個 / 2 5 m m以 上 3 0 個 / 2 5 m mの 3 つ の 条件 の う ち の 少 な く と も い ず れか 1 つ の条件 を 満 た す よ う に 形成 さ れて い る 。

そ し て 、 処理材 43の 空 隙率 が 6 5 % よ り 小 さ い と 液体や 気体 の 形態 を 採 る 被処理体の 流通 の 際 の 圧 力 損 失 が増 大 す る と と も に 光 源 15か ら の 光 が 内 部 ま で 到 達 す る 量 が 減 少 し 、 さ ら に 被処理体 と の 接触 割 合 が低 下 し て 有 害物 質 3 の 効 率 的 な 捕捉 が 低下 す る お そ れ が あ る 。 一 方 、 処理材 43の 空 隙 率 が 9 5 % よ り 大 き く な る と 、 強度 が低 下 し て 、 製 造性 お よ び取扱 性 が 低下 す る お そ れ が あ る 。 こ の た め 、 処理材 43の 空 隙率 を 6 5 % 以 上 9 5 % 以 下 と す る こ と が 好 ま し レ、 o

さ ら に 、 処理材 43の 嵩密度 が 0 . 1 5 g / c m ³よ り 小 さ く な る と 、 強度 が低 下 し て 、 製造性お よ び取 扱性 が低 下 す る お そ れ が あ る 。 一 方 、 処 理材 43の 嵩 密度 が 0 . 6 0 g / c m ³よ り 大 き く な る と 、 被処理 体 の 流 通 の 際 の 圧 力 損 失 が 増 大 し 、 内 部 ま で 到 達 す る 光 量 が 減 少 し 、 被処 理体 と の 接触 割合 が低 下 し て 有 害物 質 3 の 効率 的 な 捕捉 が 低 下 す る お そ れ が あ る と と も に 、 質量 が 増 大 し て 製 造性 お よ び 取扱性 の 向 上 が 図 り に く く 、 強 固 に 設 置 で き る 構造 が 必要 と な り 、 施工 性 が低下 す る お そ れ が あ る 。 こ の た め 、 処 理材 43の 嵩密度 を 0 . 1 5 g / c m ³以上 0 . 6 0 g / c m ³以下 と す る 。

そ し て さ ら に 、 処理材 43の セ ル 数 が 1 0 個 / 2 5 m m、 す な わ ち 直線 2 5 m m 上 に 位置 す る セ ル 数 が 1 0 個 よ り 少 な く な る と 、 被処理体 の 流通 の 際 の 圧 力 損 失 が増 大 し 、 内 部 ま で 到 達 す る 光 量 が減 少 し 、 被処理 体 と の 接触割 合 が 低下 し て 有 害物 質 3 の 効 率 的 な 捕 捉 が 低 下 す る お そ れ が あ る 。 一 方 、 処理材 43 の セ ル 数 が 3 0 個 / 2 5 m m 、 す な わ ち 直線 2 5 m m 上 に 位 置 す る セ ル 数 が 3 0 個 よ り 多 く な る と 、 強 度 が低 下 し て 、 製造性お よ び取扱性 が低 下 す る お そ れ が あ る 。 こ の た め 、 処 理材 43の セ ル 数 を 1 0 個 Z 2 5 m m 以 上 3 0 個 / 2 5 m m 以 下 と す る こ と が 好 ま し い 。

そ し て 、 処理材 43は 、 上記各種 条件 を 満足 す る こ と に よ り 、 厚 さ 寸 法 5 m m に お け る 光 透 過 率 が 1 0 % 以上 5 0 % 以下 と な る 。

こ の 処理材 43の 基体 42の 製 造 に 際 し て は 、 例 え ば ア ル ミ ナ 微粉末 や 酸化 珪素 で あ る 珪砂微粉末 な ど の シ リ カ 微粉末 あ る い は ム ラ イ ト 微粉末 な ど の セ ラ ミ ッ ク ス 微粉末 と 、 デ キ ス ト リ ン ゃ メ チ ル セ ル ロ ー ス ， ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル な ど の 有機 系 や 粘 土 あ る い は 珪酸 ナ ト リ ウ ム な ど の 無機 系 の 結合材 で あ る バ イ ン ダ と を 適宜水 を 加 え て 攪拌混合 し 、 ス ラ リ を 調 製 す る 。 そ し て 、 例 え ば 発 泡 ウ レ タ ン 樹脂 な ど の 三 次 元 網 目 構造 を 有 す る 有 機多 孔体 に ス ラ リ を 浸漬 な ど に よ り 含浸 さ せ て付着す る 。

次 に 、 ス ラ リ が 乾燥 す る 前 の ス ラ リ に て 濡 れ た 状 態 の 有 機 多 孔体 に 、 ア ル ミ ナ 粒子 や シ リ カ 粒 子 あ る い は ム ラ ィ ト 粒子 な ど の セ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 を 例 え ば 有 機 多 孔体 に 振動 を 加 え つ つ 振 り 掛 け て 、 表 面 に セ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 を 付着 さ せ る 。 こ の 後 、 ス ラ リ を 乾 燥 さ せ 、 焼 成 し て 有 機 多 孔体 を 焼 失 し 、 ス ラ リ を 構 成 す る セ ラ ミ ッ ク ス 微粉末 と セ ラ ミ ッ ク ス 粒 子 と を 一 体 に 焼 結 し 、 セ ラ ミ ッ ク ス 微粉末 の 焼 結 に て 形 成 さ れ る セ ラ ミ ヅ ク ス 多 孔体 の 表 面 に 一 体 に セ ラ ミ ヅ ク ス 粒子 を 保持 さ せ る 。

さ ら に 、 こ の セ ラ ミ ッ ク ス 粒子 を 表 面 に 保 持 し て 表 面 が 凹 凸 状 と な る セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔体 を 、 例 え ば 酸化 チ タ ン 微粉末 を 主成分 と し 有 機 系 あ る い は 無機 系 の ノ' ィ ン ダ を 含有 し た ス ラ リ に 例 え ば 浸漬 す る な ど し て 付着 さ せ る 。 こ の 後 、 乾燥 し 焼成 し て 酸化 チ タ ン を セ ラ ミ ッ ク ス 多 孔 体 の 表 面 に 被膜状 に 焼 き 付 け、 光触媒層 を 形成 し て 基体 42を 形成す る 。

そ し て 、 こ の 処理材 4 3に 被処理体 を 流 通 さ せ て 処 理 す る 際、 被処理体 は 三 次 元構造 間 で あ る 連 通 気 孔 で あ る 連通 孔 の セ ル 内 を 縫 う よ う に 非 直 線上 に 流過 し て 縮 流 や 流過 方 向 の 変 換 な ど の 乱 流 が 頻繁 に 繰 り 返 さ れ る 。 そ し て 、 被処理体 に 混入 す る 有害 物 質 3 と 処理材 4 3の 保持 物 質 1 3と の 接触効 率 が 向 上 し 、 有 害 物 質 3 が 保持物 質 1 3に 効率 よ く 保持 さ れ る 。 さ ら に 、 光 触媒機能 に よ り 保持 さ れ た 有 害 物 質 3 は 分解 さ れて 不活性化 さ れ る 。 こ の よ う に 、 上記第 9 図 に 示 す実施の 形態 の 多 孔 質 の処理材 4 3を 用 い る 構成 に よ れば、 被処理体 と 保 持物質 1 3と の接触効率が 向上 し 、 被処理体を 流過 さ せつ つ 処理 す る 構成 が容易 に 得 ら れ、 有 害物質 3 を 不活性化 す る 処理効率 を 向上で き る 。

さ ら に 、 上記第 1 図 な い し 第 6 図 に 示 す実施の形 態、 第 7 図 に 示 す実施の形態お よ び第 8 図 に 示 す実 施の 形態 と 同様 に、 処理 し た 被処理体か ら 処理材 2 2 を 分離 す る 工程 が不要 で 、 処理材 1 0に.接触 さ せ た 被 処理体の み を 流出 さ せ る 構成 を 容易 に 得 る こ と が で ぎ る 。

ま た 、 第 1 0 図 に 示 す実施の 形態 の 処理装置本体 5 1は、 複数の処理室 7 , 7 を設け た も ので あ る 。

. す な わ ち 、 処理装置本体 5 1は、 図示 し な い 光源 か ら の 光 を 導光 す る 導光板 を 基体 5 2に 用 い る 。 そ し て こ の 基体 5 2の 表面 に 、 二酸化 チ タ ン な ど の 光触媒機 能 を 有 す る 遷移金属酸化物 を 層状 に 設 け る 。 さ ら に . こ の 遷移金属酸化物 に 架橋分子 1 2を 介 し て保持物質 1 3を 保持 し 、 処理材 5 3を 複数形成 す る 。 こ れ ら 処理 材 5 3は、 処理室 7 を 区画 す る 所定 の 間 隙 を 介 し て 複 数平行に 配設さ れて い る 。

こ の 図 1 0 に 示 す実施 の形態 に よ れ ば、 複数の 処 理室 7 ， 7 に よ り 有害物 質 3 を 不活性化 す る 処理効 率が向上 す る 。

ま た 、 導光板 を 用 い る た め 、 複数 の 処理室 7 , 7 を 設 け て も 内側 に 位置 す る 処理室 7 に 臨 む遷移金属 酸化 物 に 光 を 照射可能で 、 処理効率 を 向 上 さ せ る た め に 複数 の 処理室 7 ， 7 を 設 け る 構成 を 容易 に 得 る こ と がで き る 。

さ ら に 、 例 え ば異 な る 種類 の 有害物質 3 が混入 す る 場合で も 、 各処理室 に 臨 む 面 に 保持 す る 保持物質 1 3を そ れ そ れ有害物質 3.に 対 向 す る 異 な る 種類 の も の を 保持 さ せれ ば よ く 、 例 え ば複数 の処理装置 を 直 列状 に 接続す る 必要 が な く 、 小 型化 が容 易 に 図 れ る 本発 明 に よ れ ば、 被処理体 中 の 特定の 有害物質 を 保持物質 に 特異 的 に 保持 し 、 遷移金属酸化物 の 光触 媒機能 に よ り 保持 し た 有害物質 を 不活性化す る た め 被処理体 の構成成分が光触媒機能 に て 変性 さ れ る こ と を 抑制 し つ つ 特定 の有害物質 が効率 よ く 不活性化 で き 、 有 害物質 を 不活性化 す る 処理効率 を 向 上で き る o 産業上の利用 の可能性

本発 明 の 有害物質の処理材、 有害物質 の処理方 法 お よ び そ の 装置 は、 例 え ば、 血液 中 や血液製剤 中 に 含 ま れ る 生物学的 に 危 険性 の あ る ウ ィ ル ス や 病原性 細菌 な ど の 生物、 毒素 な ど特定 の 有 害物 質 を 不活性 化 して 除去す る こ と に利用 で き る 。 (表 1)

<細菌 > 抗原 部位 ί几体

〇 抗原 外膜 0 抗体

K 抗原 英膜 κ 抗体

H 抗原 鞭毛 Η 抗体

5

(表 2 )

ウィルス 受容体 疾患

ヘルぺスウィルス科

単純へルぺス 神経細胞表面抗原 脳炎

へパドナウイルス科

B型肝炎ウイルス 肝細胞表面抗原 肝炎、肝癌 ピコルナウィルス科

ポリオウイルス 神経細胞表面抗原 脳、脊髄炎 トガウィルス科

アルファウィルス 神経細胞表面抗原 脳炎

フラビウィルス科

黄熱ゥィルス 肝細胞表面抗原 急性肝不全（壊死）、出血 細胞夷而: tir V

ラブドウィルス科

狂犬病ウイルス 神経細胞表面抗原 脳、 脊髄炎 フイロウィルス科

マールブルグゥィルス 肝細胞表面抗原 急性肝不全（壊死）、出血 エボラウィルス 肝細胞表面抗原 急性肝不全（壊死）、出血 ァレナウィルス科

ラヅサ熱ゥィルス 肺、肝、神経細胞表面抗原 間質倒市炎、肝炎、脳炎、出血 ブニァゥィルス科

クリミアコンゴ出血熱 肺、肝、腎細胞表面抗原 肺炎、肝炎、腎炎、出血 腎症候性出血熱 肺、肝、賢細胞表面抗原 肺炎、肝炎、腎炎、出血 レトロウィルス科

ヒト免疫不全ウィルス（HIV) T細胞表面 C D 4抗原 後天性免疫不全 (表 3 )

<毒素 >

毒名 疾患 抗体 ェンドトキシンショヅク

ェンドキシン グラム陰'注菌共通 抗エンドトキシン抗体

¾種 ΤϊΙΠΙ·巨 F¾¾t回

腸管出血、

ベロトキシン ^iSO-l 57 抗ベロトキシン抗体 浴皿 'Γ£βί¾¾Ε¾1矢右干 アルファトキシン 黄色ブドウ球菌 皮膚観、 溶血 抗ァルファトキシン抗体 リュウコシジン 黄色ブドウ球菌 白雌皮壊 抗リュウコシジン抗体 ェンテロトキシン 食中毒 抗 SEA抗体

黄色ブドウ球菌

( 、 S F A， S K ァ卜 一 慮 に n与 杭 SEB杭t 皮膚剥脱毒素 黄色ブドウ球菌 性皮膚剥脱症候群 腿膚剥脱載体

'毒素性ショック症候 l¥S素

黄色ブドウ球菌 ショック 抗 TSST抗体 (TSST)

連鎖球菌性毒素性ショック

A群連鎖球菌 ショック 抗 STTS抗体 症候麟素 (STSS)

抗ポヅリヌス毒 ポヅリヌス産生毒素 ボヅリヌス菌 菌 痺

(A-G)抗体 テ夕ノスパミン 破傷風菌 痙贿瘅 抗テ夕ノスパミン抗体 心贿痺、 抗ジフテリア毒 ジフテリア毒素 ジフテリア菌

末梢血管運動神'鶴痺 (A, B)抗体 (表 4)

H I V不活化率

Ti0₂濃度

〔質量％〕 〔％〕

1 88±8

0. 5 94±4

0. 25 100

0. 125 92±5

0. 0625 85± 15

0 0

(表 5 )

UV照射時間 min

感染細胞数（ /well) 注） +：あり

一：なし

(表 6 )

UV照射時間 min

感染細胞数（ /well) 注） +：あり

一：なし

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ずれ か 1 つ の 形 態 を 採 る 被処理体 に 混入 ま た は混入 す る お そ れ の あ る 特定の 有 害物質の み を 保持 す る 特異性 を有 し た 保 持物質 と 、

こ の保持物質 に て 保持 し た 前記有害物質を 光触媒 機能に よ り 不活性化 す る 遷移金属酸化物 と

を 具備 し た こ と を特徴 と し た有害物質の処理材。

2 . 保持物質は、 遷移金属酸化物 に設け ら れた

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 記載 の 有害物質 の処理 材。

3 . 遷移金属酸化物 を 少 な く と も 表面 の 一部 に 設 け る 基体を 具備 し た

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 ま た は 2 記載の 有害物 質の処理材。

4 . 基体は、 透光性部材 に て形成 さ れ た

こ と を 特徴 と し た 請求項 3 記載 の 有害物質 の処理 材。

5 . 保持物質は、 ア ミ ノ 基を有 し、

末端 に 前記 ア ミ ノ 基 と 結合す る ア ルデ ヒ ド 基 を 有 し遷移金属酸化物に 結合す る 架橋部 を 具備 し た

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 4 い ずれか に 記 載の有害物質の処理材。

6 . 保持物質は、 蛋 白 質で、 末端 に 蛋 白 質 を 構成 す る ア ミ ノ 基 と 結合 す る ア ル デ ヒ ド 基 を 有 し 遷移金属 酸化 物 に 結合 す る 架橋部 を 具備 し た

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 4 い ず れ か に 記 載 の 有 害物質 の処理材。

7 . 架橋部 は 、 ア ミ ノ ア ル キ ル エ ト キ シ シ ラ ン が 遷 移金属 酸化 物 に 結合 さ れ、 こ の 結合 さ れ た ア ミ ノ ア ル キ ル ェ ト キ シ シ ラ ン の ア ミ ノ 基 に グ ル タ ル ア ル デ ヒ ド が結合 さ れて 形成 さ れ た

こ と を 特徴 と し た 請 求項 5 ま た は 6 記載 の 有 害 物 質の 処理材。

8 . 架橋部 は 、 保持物 質 が 結合 さ れ た 後 に ア ミ ノ ア ル キ ル ェ ト キ シ シ ラ ン お よ び グ ル タ ル ァ ル デ ヒ ド 間 の 結合 お よ び前記 グ ル タ ル ァ ル デ ヒ ド お よ び 前記保 持物質 間 の 結合の 二重結合が還元 さ れて 形成 さ れ た こ と を 特徴 と し た 請 求項 7 記載 の 有 害 物 質 の 処理 材

9 . 遷移 金属 酸化 物 は 、 表 面 に 架橋部 が 結合 す る 水 酸基 を 有 し た

こ と を 特徴 と し た 請 求項 5 な い し 8 い ず れ か に 記 載 の 有害物質の処理材。 '

1 0 . 遷移 金属 酸化 物 は 、 被処理体 が 接触不 可能 に 設 け ら れ た '

こ と を 特徴 と し た 請 求項 1 な い し 9 い ず れ か に 記 載 の 有害物質の処理材。

1 1 . 保持物質は、 遷移金属酸化物を覆 う

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 1 0 い ず れ か に 記載の有害物質の処理材。

1 2 . 液相 お よ び気相 の 少な く と も い ずれか 1 つ の 形態 を 採 る 被処理体 に 混入 ま た は混入 す る お そ れ の あ る 特定 の 有害物質 の み を 保持 す る 有害物質 の 選択 保持能 と 、 前記保持 し た 有害物質 を 不活性化 す る 光 触媒機能 と を備え た

こ と を特徴 と し た有害物質の処理材。

1 3 . 粉粒状に形成 さ れた

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 1 2 い ずれ か に 記載の有害物質の処理材。

1 4 . 内周 面 に 被処理体 が流通可能な 筒状 に 形成 さ れた

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 1 2 い ず れ か に 記載の有害物質の処理材。

1 5 . 被処理体が流通可能な 連通気孔 を 複数有 し た 多孔質に形成さ れた

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 1 4 い ず れ か に 記載の有害物質の処理材。

1 6 . 有害物質 は、 細菌、 ウ ィ ル ス お よ び毒素 の う ち の い ずれ か 1 つ で 特異 的 な 抗原性 を 示 す構成蛋 白 を 有 し た

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な い し 1 5 い ず れ か に 記載の有害物質の処理材。

1 7 . . 遷移金属酸化物は、 酸化チ タ ン で あ る

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 な レヽ し 1 6 い ず れか に 記載の有害物質の処理材。

1 8 . 請求項 1 な い し 1 7 い ずれか に 記載の 有害物 質の処理材 と 、

こ の 有 害物質の 処理材 の遷移金属酸化物 に 光 を 照 射す る 光源 と

を 具備 し た こ と を 特徴 と し た 有害物質 の処理装置 1 9 . 有害物質の処理材 は粉粒状 に 形成 さ れ、 前記 有害物 質の 処理材 を 収容 し 、 被処理体が流入 す る 流 入 口 お よ び前記有 害物質 の処理材が流通不可能で 前 記被処理体が流通可能な 流 出 口 を 有 し た 容器 を 具備 し た こ と を 特徴 と す る 請求項 1 8 記載の 有害物質の 処理装置。

2 0 . 光源 は 、 可視光 か ら 紫外線 ま で の 波長領域 の 光 を照射す る

こ と を 特徴 と し た 請求項 1 8 ま た は 1 9 記載 の 有 害物質の処理装置。

2 1 . 特定 の 有害物質の み を 保持 す る 特異性 を 有 し た 保持物質 と こ の 保持物質 に て 保持 し た 前記有害物 質 を 不活性化 す る 光触媒機能 を 有 し た 遷移金属 酸化 物 と を 有 し た 有 害物質 の 処理材 に 、 液相 お よ び気相 の 少 な く と も い ず れか 1 つ の 形態 を 採 り 前記有 害物 質 が混入 ま た は混入 す る お そ れ の あ る 被処理体 を 接 触さ せ、 前記遷移金属酸化物に光 を照射す る

こ と を 特徴 と す る 有害物質の処理方法。

2 2 . 光 は 、 被処理体が所定時間接触 さ れた 後 の 有 害物質の処理材に照射す る

こ と を 特徴 と す る 請求項 2 1 記載 の 有 害物質 の処 理方法。