JP5128251B2 - 無菌環境維持装置 - Google Patents
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Description
又、無菌室(10)には、過酸化水素発生器(2)(滅菌物質発生部)から滅菌物質である過酸化水素を供給する過酸化水素供給管(21)(滅菌物質供給部)が接続され、排気口(12)の近傍位置には過酸化水素除去フィルター(40)が設置されている。
更に、無菌室(10)には、温度、湿度、過酸化水素濃度等を検知するセンサーユニット(90)が配備され、その検知信号が制御装置(70)へ供給され、該制御装置(70)によって過酸化水素発生器(2)等が制御されている。
そして、滅菌行程の終了後は、吸気口(11)からHEPAフィルター(3)を経て空気を取り入れつつ、無菌室(10)内の過酸化水素ガスをHEPAフィルター(3)を経て排気口(12)から排出し、無菌室(10)内の過酸化水素ガスを空気によって置換する、ガス置換処理が施される。
そのためには、滅菌物質を滅菌室内に必要量だけ均一に拡散させる時間の短縮、滅菌物質が被滅菌物の滅菌を完了するのに要する時間の短縮、更には滅菌物質が分解されて無害化されるのに要する時間の短縮が必要である。
又、過酸化水素水を用いた食品用容器の滅菌において、容器に過酸化水素水を接触させた後、紫外線と赤外線を同時に照射して、赤外線による加熱によって水分乾燥を促し、残留する過酸化水素を除去して、結果的に滅菌時間の短縮を図ることが提案されている(特許文献3)。
ここで、生体由来材料とは、細胞を含む生物そのもの、或いは生物を構成する物質、又は、生物が産生する物質、を含有する材料を意味する。失活とは、本来の能力を失い、本来の働きが果たせなくなった状態を意味する。また、変性とは、本来の状態(形状や性質等)から変化することを意味する。
温度調整部による温度調整は、例えば滅菌物質活性化部の動作を制御することによって実現することが出来る。
これによって、生体由来材料の温度上昇を引き起こす無菌室の温度上昇が最小限度に抑制され、更には、必要に応じて温度調整を行なうことにより、生体由来材料に変性を来たす虞のない温度、例えば35℃以下に抑えられる。
図1は、図18に示す無菌作業台に相当する本発明の第1のアイソレータの構成を表わしている。図1に示す如く、キャビネット(1)内に、吸気口(11)及び排気口(12)を有する無菌室(10)が形成され、無菌室(10)には、吸気口(11)及び排気口(12)をそれぞれ塞ぐ様にHEPAフィルター(3)(3)が設置されている。
無菌室(10)には、内気循環ファン(8)が設置されると共に、排気側のHEPAフィルター(3)の出口には排気ファン(図示省略)が配備されている。又、無菌室(10)の側壁には、無菌室(10)における作業を可能にする作業手段となるグローブ(102)が連結されている。
排気口(12)とHEPAフィルター(3)との間には、活性炭等からなるオゾン・過酸化水素除去フィルター(4)が設置されている。
更に、無菌室(10)には、湿度、過酸化水素濃度、オゾン濃度等を検知するセンサーユニット(9)と、無菌室(10)内の温度を測定する放射温度計(91)とが配備され、それらの検知信号が制御装置(7)へ供給されて、過酸化水素発生器(2)、オゾン発生器(5)、赤外線照射器(6)、内気循環ファン(8)等の動作が制御されている。
これによって、図5に示す如く赤外線照射器(6)から無菌室(10)の中央部へ向けて一定角度範囲の赤外線照射エリアが形成されることになる。
尚、過酸化水素やオゾンを活性化するのに有効な他の波長帯は公知のところである(「改訂4版 化学便覧 基礎編II」社団法人日本化学会編)。
これによって、図6に示す如く赤外線照射器(6)が一定角度範囲で揺動し、照射エリアの拡大が図られる。
パターン1においては、滅菌処理のために過酸化水素発生器(2)とオゾン発生器(5)を同時に動作させて、滅菌ガス(過酸化水素ガス及びオゾンガス)の発生及び噴霧を実施した後、無害化処理のためにガスパージを実施する。又、滅菌処理及び無害化処理の期間を通じて、赤外線照射器(6)による赤外線照射を実施し、滅菌ガスの活性化と無害化処理の効率化を図る。
先ず図11に示す準備行程において、内気循環ファンをオンとし、オゾン発生器及び過酸化水素発生器をオンとした後、赤外線照射フラグをオンとする。次に、図12に示す赤外線照射ループをオンとする。
その後、赤外線照射フラグを判定し、赤外線照射フラグがオンであれば、0.5秒を待って温度測定に戻る。赤外線照射フラグがオフであれば、赤外線照射器をオフとして、赤外線照射ループをオフとする。
上記の温度分布測定に基づく赤外線照射オン/オフ制御により、生体由来材料の変性の防止を図っている。
ここでは、滅菌ガス濃度の代表として、オゾンガス濃度を測定しているが、過酸化水素ガス濃度を測定することも可能である。
続いて時間判定を行なって、所定時間未満であれば、1秒を待ってオゾン濃度の測定を繰り返し、所定時間以上であれば、無害化処理行程に移行する。
上記の滅菌行程によって、無菌室内は、適切な滅菌ガス濃度で適切な時間だけ曝露されることになる。尚、オゾン濃度の測定に替えて、過酸化水素濃度を測定することも可能である。
ここで、オゾンと過酸化水素の混合ガスに対して7.5〜10μmの波長を有する赤外線が照射されることにより、オゾン及び過酸化水素の分子運動が活性化して、混合ガスが活性化されることになる。
滅菌ガスの滅菌性能は、反応性の高い活性酸素種の量に依存すると考えられており、大量の活性酸素種によって高い滅菌性能が得られることになる。
この結果、図15に示す様に、赤外線照射を行なわない従来技術と比較して、滅菌性能が向上すると共に、滅菌性能の向上に伴って滅菌ガスの使用量も減少するため、滅菌処理時間の短縮や無害化処理時間の短縮が図られる。
然も上記アイソレータにおいては、無菌室(10)内の温度が35℃未満となる様に赤外線照射器(6)の動作が制御されるので、無菌室(10)内の温度は35℃未満に維持される。
従って、無菌室(10)内の培地等の生体由来材料が変性する虞はない。
無菌室(10)には、内気循環ファン(8)が設置されると共に、排気側のHEPAフィルター(3)の出口には排気ファン(図示省略)が配備されている。又、無菌室(10)の側壁には、無菌室(10)における作業を可能にする作業手段となるグローブ(102)が連結されている。
排気口(12)とHEPAフィルター(3)との間には、活性炭等からなるオゾン・過酸化水素除去フィルター(4)が設置されている。
又、バッファ室(13)には、赤外線照射器(6)が設置されている。
過酸化水素発生器(2)、オゾン発生器(5)及び赤外線照射器(6)は、上記第1のアイソレータに装備されている過酸化水素発生器(2)、オゾン発生器(5)及び赤外線照射器(6)と同じ構成である(図3〜図10参照)。
パターン2においては、滅菌処理のために過酸化水素発生器(2)とオゾン発生器(5)を同時に動作させて、滅菌ガス(過酸化水素ガス及びオゾンガス)の発生及び噴霧を実施した後、無害化処理のためにガスパージを実施する。又、滅菌処理の期間を通じて、赤外線照射器(6)による赤外線照射を実施し、滅菌ガスの活性化を図る。
先ず図13に示す準備行程において、内気循環ファンをオンとし、オゾン発生器及び過酸化水素発生器をオンとした後、赤外線照射をオンとする。次に、オゾン濃度の測定を行なって、オゾン濃度が滅菌濃度未満であれば、1秒を待ってオゾン濃度の測定を繰り返す。オゾン濃度が滅菌濃度以上であれば、滅菌行程に移行する。
続いて時間判定を行なって、所定時間未満であれば、1秒を待ってオゾン濃度の測定を繰り返し、所定時間以上であれば、無害化処理行程に移行する。
ここでは、滅菌ガス濃度の代表として、オゾンガス濃度を測定しているが、過酸化水素ガス濃度を測定することも可能である。
ここで、オゾンと過酸化水素の混合ガスに対して7.5〜10μmの波長を有する赤外線が照射されることにより、オゾン及び過酸化水素の分子運動が活性化して、活性化されることになる。
この結果、図15に示す様に、赤外線照射器を具えた従来技術と比較して、滅菌処理時間が短縮される。又、滅菌性能の向上に伴って滅菌ガスの使用量も減少するため、無害化処理時間の短縮も図られる。
又、第1のアイソレータにおいては、無菌室(10)の温度を35℃以下に抑える制御を行なっているが、この上限値は35℃に限らず、生体由来材料に変性を来たす虞のない適切な温度を設定すればよい。
(10) 無菌室
(11) 吸気口
(12) 排気口
(13) バッファ室
(14) 連絡管
(2) 過酸化水素発生器
(3) HEPAフィルター
(4) オゾン・過酸化水素除去フィルター
(5) オゾン発生器
(60) オゾン供給管
(6) 赤外線照射器
(7) 制御装置
(9) センサーユニット
Claims (4)
- 無菌室と、無菌室内に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部と、無菌室内に設置されて無菌室内の滅菌物質を活性化させる滅菌物質活性化部と、無菌室内の温度を調整する温度調整部とを具え、
前記滅菌物質活性化部は、波長が7.5〜10.0μmの赤外線を出射する赤外線照射部を具え、該赤外線の照射によって滅菌物質を活性化するものである無菌環境維持装置。 - 無菌室には、吸気口と排気口が設けられると共に、吸気口及び排気口を塞ぐ様に微粒子捕集フィルターが設置されている請求項1に記載の無菌環境維持装置。
- 前記滅菌物質は、過酸化水素のガス又は微小液体粒子、或いはオゾンのガス又は微小液体粒子、若しくは両者の混合物である請求項1又は請求項2に記載の無菌環境維持装置。
- 無菌室における作業を可能とする作業手段を有し、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の無菌環境維持装置を具えた無菌作業台。
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