JPH06256977A - 高エネルギ稠密流体を用いて材料を浄化、滅菌、移植する方法 - Google Patents

高エネルギ稠密流体を用いて材料を浄化、滅菌、移植する方法

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JPH06256977A
JPH06256977A JP5042455A JP4245593A JPH06256977A JP H06256977 A JPH06256977 A JP H06256977A JP 5042455 A JP5042455 A JP 5042455A JP 4245593 A JP4245593 A JP 4245593A JP H06256977 A JPH06256977 A JP H06256977A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 音響化学的又は静電気的に付勢した稠密流体
を用いて生物材料を含む種々の無機，有機材料を同時に
予備浄化、滅菌し、材料の外面，細隙の両方に物理的ま
たは化学的薬剤を付着移植して長期保存又は特性強化を
行うために、引き続く材料加工プロセスを前記材料に準
備する方法を提供することにある。 【構成】 稠密流体を化学薬品または物理薬剤と混合
し、非均一音響電気抽出および高出力音響放射エネルギ
に同時にさらし、音響電気抽出プロセスで、生物材料，
外科用器具または歯科移植物のような複雑な構成の材料
の内外面から汚染物を除去する。次いで、清浄化された
材料を高エネルギ稠密流体酸化環境にさらして材料の深
い浸透，滅菌，生物学的な汚染物の除去を行う。最後
に、清浄化され、滅菌された材料に、音響付着プロセス
を用いて化学薬品を移植し、長期間の保存に備えるか、
あるいは、電気絶縁性、導電性あるいは生物適合性の高
い性質を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概略的には基材の予備
浄化および滅菌のために液化超臨界ガス（以後、稠密流
体と呼ぶ）の用途に関するものである。更に具体的に云
うと、本発明は、音響化学的または静電気的に付勢した
稠密流体または稠密流体混合物を用いて生物材料を含む
種々の無機、有機材料を同時に予備浄化、滅菌し、前記
材料の外面および細隙の両方に物理的または化学的薬剤
を付着または移植して長期保存または特性強化を行うた
めに、引き続く材料加工プロセスを前記材料に準備する
方法およびこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１具体例に
おいては、望ましくない物質、たとえば、生物学的な汚
染物を内面または外面に含む材料が高エネルギ稠密流体
環境にさらされる。本発明で用いるに適した稠密流体
は、超臨界ガスまたは液化ガスのいずれかと、稠密流体
または稠密流体混合物内に溶解した化学的な混和剤また
は薬剤とを包含する。水、ヘキサン、イソプロピルアル
コールまたは四塩化炭素のような普通の溶剤と異なり、
稠密流体は、種々の物質に対する可変溶解力または溶解
性、自発湿潤作用、強力な浸透性のような独特な化学特
性を有する。１つの稠密流体としては、液体様密度を得
るべく超臨界状態、液化状態または多相状態に圧縮され
たガスまたはガス混合物がある。
【０００３】本発明で用いるに最も適したガスとして
は、二酸化炭素、アルゴン、クリプトン、キセノン、亜
酸化窒素、酸素、ヘリウムおよびその混合物のような無
機物がある。他のガス、たとえば、炭化水素やハロゲン
化炭化水素も通常の稠密流体条件の下で清浄剤または化
学薬品のキャリヤ媒質として役立つが、このようなガス
は、高エネルギ環境では劣化して危険な副産物を生じる
ことになり、本発明で使用するには適してない。好まし
くは、適当なガスまたはガス混合物は、炭化水素、水分
および0.２ミクロメートル以上の直径を有する顕微鏡的
粒子のようなガス状不純物を除去するために予め状態調
整する。本発明の精清浄化、滅菌および衣装または付着
の諸相のために、稠密流体または稠密流体混合物は、付
勢時に溶解性を持つように選ばれる。これは、目的の望
ましくない残留物を融解、除去、移動、移植、付着また
は化学的な劣化と適合し、その際に最も効果的となる。
溶解性パラメータまたは凝集エネルギ・パラメータが本
発明で用いられて、汚染物、基材、化学薬品溶解物およ
び稠密相ガスまたは稠密流体の凝集エネルギ性を相関さ
せ、予測する方法を得るようになっている。
【０００４】図１は、超臨界相のためのGiddings式(J.
C.Giddings 等の 「High PressureGas Chromatography
of Nonvolatile Species 」、 SCIENCE、 162、567. 1
986)と液化二酸化炭素のためのHildebrand式を用いて発
生した臨界圧力またはそれ以上での温度の関数としての
液相、超臨界相の二酸化炭素についての溶解性スペクト
ル曲線のタイプを示している。準臨界流体または液化ガ
スの凝集エネルギ値は、容易に入手できる蒸気圧データ
（K.L.Hoy の「New Values of the SolubilityParamete
rs from Vapor Pressure Data」、 JOURNAL OF PAINT T
ECHNOLOGY、第４２巻、第541 号、1979年 2月) に基づ
いたクラシックHildebrand計算を用いて研鑽することが
できる。最後に、液体よりも高い密度を持つ固体面また
は固体材料についての凝集エネルギ値は、容易に入手で
きる表面張力データ( L.Jackson「Surface Characteriz
ation Based on Solubility Parameters」、 ADHESIVES
AGE、1976年10月) に基づいて計算することができる。
【０００５】図１に示すように稠密相二酸化炭素の温度
を２９８°Ｋ（２５℃）から３５０°Ｋ（７７℃）まで
二酸化炭素臨界圧力（７３ａｔｍ）で上昇させると、稠
密流体エネルギ内容が約２２ＭＰａ1/2 から８ＭＰａ
1/2 へ変化する。このエネルギ変化は、ひとたび３０５
°Ｋ（３２℃）の臨界温度に達したならば、稠密流体状
態１４の液相から超臨界相への変化を伴う。内部凝集エ
ネルギのこの変化は、水素結合を排除する稠密相二酸化
炭素の双極子−双極子溶解性（溶媒スペクトル）および
稠密相二酸化炭素が何も持たない極エネルギ貢献度の全
体的な変化を伴う。しかしながら、我々の研究では、超
臨界または準臨界二酸化炭素は或る種の材料加工用途で
は溶剤としては良くないことがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】したがって、本発明によれば、稠密流体ま
たは稠密流体混合物（極、水素結合貢献物で改質でき
る）は、音響的かつ電気的に付勢されて準臨界流体（キ
ャビテーション側）内に局限された超臨界流体帯域を生
じさせることによって溶解力のスペクトルを同時に生じ
させる。この方法では、溶解性の異なる種々の汚染物ま
たは化学薬品が、単一の稠密流体または稠密流体混合物
に適当な溶媒環境を与える。
【０００７】あるいは、亜酸化窒素−二酸化炭素、キセ
ノン−二酸化炭素およびアルゴン−二酸化炭素の配合物
が、溶解性範囲、それ故、汚染物または化学薬品選択範
囲を変えることによって強化された溶質担持能力を与え
る。
【０００８】第２具体例においては、材料は、半透膜、
たとえばTYVEK(E.I.DuPont de Numbers Co. の商品名）
に予パッケージ化され、本発明の方法に従って処理され
る。パッケージ化された材料は、予測保存寿命が延び、
処理から直ちに取扱うことができ、たとえば外科移植用
途の場合には開くと同時に準備が整う。生物医学用途の
ために、ステロイドを予パッケージ化基材に移植するこ
ともできる。それ故、基材は、移植後長期間にわたって
ステロイドを溶離することになり、腫脹、タンパク質凝
集、生体反応を減らしたり、あるいは、生体癒着および
細胞接触を高めるのに役立つことになる。
【０００９】
【実施例】本発明を実施するための音響放射は、電器エ
ネルギを圧電トランスジューサを経て機械的エネルギす
なわち音響放射に変換する高出力超音波発生器によって
与えられる。トランスジューサは、チタン金属面に連結
されており、これは液体のような稠密媒質内へ音響放射
エネルギを伝え、強い高低の音響圧力波を生じさせる。
この効果が図２に示してある。
【００１０】図２に示すように、強い圧力差は、超臨界
流体内破キャビティを生じさせ、本発明において超臨界
キャビテーションと呼ばれるプロセスを形成する。した
がって、約１００ミリ秒で、キャビテーション・サイト
が、キャビティ膨張、内破サイクル（キャビテーショ
ン）に続いて液体状態１８から超臨界状態２０へ、そし
て、液体状態２２に戻る変化を行う。この状態変化は、
１０ＭＰａ1/2 以上の全体的な凝集エネルギ変化を伴
う。
【００１１】本発明においては、液化ガスまたは液化ガ
ス混合物および化学薬品の配合物は、臨界圧力（Ｐc ）
より高い圧力、臨界温度（Ｔc ）より低い温度で音響放
射を受ける。稠密ガス分子は音響エネルギを吸収し、こ
れらの領域におけるキャビテーション温度を臨界温度よ
りも高いレベルへ高め、それ故、内部エネルギ内容を高
める。液化ガスまたはガス混合物は本プロセスの圧力状
態では蒸発し得ないので、膨張熱がこれら局限された領
域において超臨界流体の微小環境を生じさせる。これら
の領域における熱は急速に消散させられ、ガスの再液化
が生じる。
【００１２】２つの相を同時に形成するのに行われる稠
密流体のこの加熱、冷却は、本発明においては、多相形
成と呼ぶ。もし音響放射エネルギが内部温度制御なしに
連続的に加えられたならば、大量の稠密流体の温度が臨
界温度より高く安定して上昇し、単一の超臨界流体相を
形成する。こうして、広範囲の溶媒特性が、１つの稠密
流体または稠密流体混合物を用いて生じる。この効果
は、基材の汚染防止を促進し、材料内へ化学薬剤を移植
するために制御する。本発明で存在する中間の稠密相ガ
ス圧力すなわち均衡圧力は音響放射の浸透効果を高め
る。
【００１３】図３はキャビテーション・エネルギについ
ての均衡圧力の概略的な効果を示すグラフである。図３
に示すように、キャビテーション・エネルギは、均衡エ
ネルギと共にかなり増大する。キャビテーション・エネ
ルギの増大は、アモルファス・ポリマーで普通に見られ
るように、稠密流体の両端閉鎖微小キャビティへの侵入
を促進する。しかしながら、音響圧力は、最大効果を得
るには、均衡圧力の２倍ないし４倍に維持されなければ
ならない。これは、音響増幅器に加えるパワー出力を増
大させてチタン・ホーンに付加的な音響圧力を与えるこ
とによって行われる。
【００１４】本発明では、多相形成は、音響エネルギ出
力（音響圧力）を変えることによって制御され、また、
内部温度補正器、すなわち、処理室内に設置した外部供
給閉ループ水／ガス冷却／加熱式熱面（本発明では、電
界／イオン・コレクタ兼コールドトラップとしても作用
する）によって制御される。音響放射エネルギ強さおよ
び温度補正器を制御することにより、周囲稠密流体から
ヒートシンクに向かって温度勾配が生じる。多相形成プ
ロセスは、適当な稠密流体の液化混合物、たとえば、亜
酸化窒素と二酸化炭素あるいはキセノンと二酸化炭素の
混合物に音響エネルギを照射したときにより顕著とな
る。個々の混合物成分の臨界温度の差により、２相２成
分稠密流体の領域が音響サイクル中に生じ、汚染物溶解
性範囲、それ故、稠密流体混合物の浄化レベルを向上さ
せる。こうして、多相形成は、１回の連続プロセスで１
種類の稠密流体または稠密流体混合物において溶媒環境
範囲を同時に与えることによって、特殊な適合可能溶媒
−溶質環境を用意する必要性をなくす。
【００１５】本発明の別の特徴では、内部温度補正器
は、汚染物コレクタまたはコールドトラップとして作用
する。温度補正器は、本発明の浄化、静電気熱−真空作
動中に材料から除去した汚染物を凝縮して捕捉し、音響
電気抽出サイクルおよび室内減圧中に基材表面に汚染物
が戻ったりあるいは再付着したりするのを防ぐ。
【００１６】本発明で用いられる非均一イオン化電界
は、電気泳動によって基材から汚染物を除去し、基材へ
化学薬品が移植または付着するのを容易にするのに用い
られる。非均一イオン化電界によって得られる１つの効
果は、極微粒子の荷電凝集と接地された内部コレクタ・
プレートに向かう凝集汚染物の泳動である。接地プレー
ト付近には排出口が設けられ、浄化室からの収集汚染物
の除去を容易にする。
【００１７】非均一電界によって得られる別の効果は、
内部細孔内の凝集汚染物の、処理されつつある材料を取
り囲むより希薄な稠密流体への電気泳動である。このプ
ロセスは、帯域電気泳動と呼ばれる。電界の勾配は、内
部材料細孔から接地プレートに向かう電荷イオン汚染物
の泳動を生じさせることによって浄化をさらに向上させ
る。電界は、パルス化されて稠密流体および処理されつ
つある材料に正負両電荷の電界勾配を与える。
【００１８】図４は、汚染物、粒子および稠密流体の分
子に対する非均一電界の効果を示している。図４に示す
ように、電界はコレクタ・プレート２６付近３４に集中
する。これを達成すべく、接地コレクタ・プレート２６
よりも大きいパルス化切換え静電界発生器３６を用いて
電界源プレート２８を静電気的に荷電する。これは、分
極を介して、正負両電荷の化学種３０のコレクタ・プレ
ート２６に向かっての吸引を促進し、静電界エネルギ場
勾配３２を生じさせる。中立粒子および化学種もこの非
均一電界内を移動し、符号と無関係に、正負両電荷の化
学種が集中した静電界３４の方向に単方向移動で泳動す
ることになる。この効果は、重力場における粒子または
高分子の沈降に類似している。互いに反対の電荷のプレ
ート間の誘電媒質の性質は、媒質または処理されつつあ
る材料に溶解または浮遊している化学種の電気泳動に大
きな影響を与える。高い絶縁耐力および低い粘度を有す
る電気抽出媒質は、非均一電界において電気泳動または
泳動速度を最大にする。
【００１９】種々の媒質内での溶解または浮遊化学種の
電気泳動を計算するのに用いられる科学式(BIOCHEMISTR
Y, L.Stryer, W.H.Freeman and Co., 1981,p90) が、本
発明を実施するのに用いられる絶縁耐力が高く、粘度が
低い稠密流体媒質が極めて高い汚染物移動度を与えるこ
とを示す。
【００２０】こうして、非均一電界内において互いに反
対の電荷のプレート間で稠密流体または稠密流体混合物
内に浮遊する材料は、本発明において稠密流体電気抽出
と呼ぶプロセスを介して種々の内部汚染物から追い出さ
れる。汚染物は、材料の内面から周囲の稠密流体へ泳動
し、内部温度補正器によって捕捉されるか、あるいは、
減圧作動中に浄化室から排出される。
【００２１】本発明を実施するのに用いるためのイオン
化用非均一静電界は、荷電した半球形イオン／電界源エ
ミッション・プレートと半球形接地プレート（イオン／
電界コレクタ）を用い、これらを処理されつつある材料
の両側に置くことによって達成される。イオン／電界源
エミッション・プレート表面は、コレクタ面よりもずっ
と大きくて、静電界パルス作動中に非均一電界密度を引
き起こす。直流（ＤＣ）の１センチメートルあたり+/-1
00〜+/-10000ボルト(volts/cm)のパルス状静電荷がエミ
ッタ・プレートに加えられる。稠密流体分子および汚染
物は、静電界内で荷電あるいはイオン化され、接地コレ
クタ・プレートに向かって泳動する。
【００２２】音響エネルギおよび静電気エネルギを同時
に付与することにより、引き続く付着あるいは移植プロ
セスの準備のために複雑な材料を精清浄化、滅菌するの
に必要な高エネルギ環境を得ることができる。音響エネ
ルギ、静電気エネルギの効果は複雑な材料を通して伝播
するので、これらの効果は材料内で内部化され、上述し
た溶解性および電気泳動メカニズムを介して急速な汚染
物除去を進めることになる。
【００２３】図５，図６は、本発明のエネルギ多相形成
環境を生じさせるのに用いられる好ましい音響シーケン
ス、静電気シーケンスのそれぞれを示している。図５に
示すように、パルス状の音響放射エネルギは内部温度制
御との組み合わせにおいて数分にわたってオン／オフ・
サイクル４０で付与され、稠密流体の全体的な溶解性を
変えて、種々の汚染物、基材についての最適な汚染物・
化学薬品移動、浄化、付着または移植の諸条件を与え
る。図６に示すように、パルス状静電界は、音響サイク
ル・シーケンス中に5+5000volts/cmDCと-5000volts/cmD
C の間の正負両荷電サイクル４２で変えられる。音響エ
ネルギと非均一静電界の組み合わせは、広範囲にわたる
汚染物・化学薬品溶解性、単方向汚染物除去、化学薬品
移動性または不動性（付着）を与える。
【００２４】化学薬品は、本発明に従って材料内に移植
されてその性質を改質することができる。たとえば、界
面活性剤のような静電気消散有機物を移植することによ
って静電気安全材料を作ることができる。
【００２５】こうして、本発明では高エネルギ源を用い
て、熱、音響、静電気の諸エネルギ環境および溶質濃度
勾配を組み合わせにおいて生じさせる。これらのエネル
ギ源は、１回の連続プロセスにおいて負圧の下に稠密流
体、稠密流体混合物およびガスに付与されて、有機、無
機、イオン、粒状および生物の諸汚染物を除去し、内面
および外面に有益な化学薬品を付着または移植し、最終
製品特性を向上させるための最適な材料調製条件を与え
る。更に、本発明は、半透過性の薄膜で予めパッケージ
されていて、本発明の方法に従った次に述べる工程の混
合汚染を防止する、という材料に対する材料処理工程を
もたらすものである。
【００２６】過酸化水素は、高低両方のエネルギ条件の
下に稠密二酸化炭素浄化レベルを向上させ、優れた殺虫
剤であり、高エネルギ分解中に無害な副産物に分解する
ので、本発明の予備浄化、滅菌作業を実施するに際して
好ましい化学薬品配合物である。過酸化水素は、無機、
有機両方のマトリックスにおいて溶解性が高く、それ
故、優れた浸透配合物である。加えて、二酸化炭素と異
なり、過酸化水素は、双極子が大きく、絶縁耐力が低
い。したがって、種々の比率の二酸化炭素と過酸化水素
の混合物は、広範囲にわたって水素結合、極性、双極子
エネルギに貢献し、それ故、溶解性に貢献する。二酸化
炭素−過酸化水素の流体混合物は、我々の研究では、高
エネルギ条件の下で多くの有機、無機、イオンの諸残留
物について顕著な浄化能力を持つことがわかった。過酸
化水素は、本発明で用いられる高エネルギ条件下では活
性度の高い原子酸素、ヒドロキシル、水素のラジカルに
化学的に劣化し、生物および他の有機汚染物を水および
ガス状の副産物に急速に分解する。こうして、過酸化水
素は、本発明において、稠密流体媒質改質剤、浄化溶
媒、酸化剤および殺虫剤として役立つ。
【００２７】最後に、例示の予備浄化、滅菌、化学薬品
移植システムは、その弁、センサ、ポンプ、ミキサおよ
び高エネルギ・システムのネットワークと共に、アナロ
グ−ディジタル・コントローラ７０およびコンピュータ
制御ソフトウェア７２を用いてコンピュータ・システム
６８と一体になっている。稠密流体エネルギ計算値、特
殊な材料の予備浄化、滅菌に関する処理パラメータおよ
び事後加工された最終製品要件に関する化学薬品移植プ
ロセスのような情報は、相互に関係付けられ、材料プロ
セスコンピュータ・ソフトウェア・ライブラリに記憶さ
れて完全な首尾一貫した材料処理を行うのに用いられ、
新しい材料加工用途のための参照データベースとして役
立つことになる。上述した処理システム全体は、コンピ
ュータ・システム６８を除いて、環境制御囲い（図示せ
ず）内に収容し、本発明に従って加工される材料の再汚
染を防ぐと好ましい。
【００２８】図８は、本発明の予備浄化、滅菌、化学薬
品移植または付着の諸プロセスを実施する際に用いるた
めの材料処理室の１例を示す詳細図である。図示したよ
うに、このシステムは、稠密流体または稠密流体−化学
薬品配合物を材料処理室７８の内部７６に給送するのに
用いられる注入口７４を包含する。この材料処理室７８
のところで、本発明に従って処理しようとしている材料
８０がラック８１および排出口８４に固着され、本発明
の減圧、稠密流体−化学薬品再充填、または、静電気熱
真空処理のシーケンス中に圧力を減じたり、汚染物また
は過剰な化学薬品を排出したりする。材料処理室７８、
処理シーケンス中に処理室をシールするのに用いられる
閉鎖体８６ならびにすべての内部口エネルギ・システム
構成要素は、本発明の高エネルギ、温度、圧力条件に耐
えることができかつ材料を加工するのに用いられる適当
な稠密流体、稠密流体配合物および化学薬品と化学的に
適合できる材質で作られる。
【００２９】本発明で用いられる非均一静電界は、電気
接続部および高圧力貫通孔８８を経てパルス状ＤＣ電荷
を内部半球形イオン・エミッタ・プレート９０に配給す
ることによって発生させられる。このイオン・エミッタ
・プレートは、浄化・滅菌室の、閉ループ高圧熱コイル
９６を用いる外部冷媒または熱媒給送システム９２に接
続されていて加熱あるいは冷却される側にある逆の電荷
の内部半球形イオン・コレクタ・プレート９４よりも大
きい表面積を有する。
【００３０】より小さい半球形のイオン・コレクタ・プ
レート９４は、熱コイル９６に接続されて、本発明のプ
ロセスに従って内部温度補正器、イオン・コレクタ、コ
ールドトラップとして作用する。材料処理室７８の底を
通して、チタン製のラジエータまたはホーン９８が挿入
してあり、これは、高圧圧縮フィッティングを用いて処
理室７８に固着され、内部エネルギレベルを高めるのに
必要な音響エネルギを与えると共に本発明に従って多相
形成を行う。チタン製ホーン９８は、トランスジューサ
組立体１００および調節自在の高出力可変周波数（２０
〜４０キロヘルツ）発生器１０２に接続してある。
【００３１】最後に、材料処理室７８の内面は、TEFLON
(E.I.DuPont de Numbers Co.の登録商標）のような電気
絶縁性非汚染コーティングまたはスリーブで覆われる。
非導電性コーティングは、静電界プレート間の電界損失
に抗して温度および絶縁性を制御する。最後に、浄化・
滅菌室の外殻は、本発明の静電気熱真空予備浄化または
事後移植サイクル中に処理室を加熱するのに用いられる
ようになっているセラミック製加熱バンド（図示せず）
を備える。
【００３２】図９は、本発明の第６具体例を実施するの
に用いる化学薬品注入システムの１例を示す詳細図であ
る。図示したように、化学薬品注入器は、化学薬品溜め
１０４を包含し、この化学薬品溜めは、化学薬品注入室
１０６に加えようとしている化学薬品または化学薬品の
混合物を入れており、これが適当な稠密流体キャリヤ媒
質と混合され、化学薬品注入ディフューザ１１０の下に
設けられた注入口１０８を通して導入され、高圧ポンプ
（図示せず）によって材料処理室（図示せず）に移送さ
れる。ディフューザ組立体１１０を用いて、化学薬品を
注入混合室１１２内に細かい液滴として分散させて或る
モル分率の化学薬品を稠密流体キャリヤ溶媒内に溶解さ
せる助けとしている。材料予備浄化・滅菌（材料準備）
サイクルで用いる稠密流体は、化学薬品キャリヤ溶媒と
しても用いられ、高圧ポンプ（図示せず）によって注入
口１０８を経て注入混合室１１２に圧送される。このと
き、稠密流体と化学薬品の混合物は、細かい網目のステ
ンレス鋼からなるスクラビング媒体１１４または他の適
当なスクラビング媒体のカラムを通って上昇する。
【００３３】飽和した稠密流体−化学薬品配合物は、化
学薬品注入室を通して飽和帯域１１６内へ垂直方向に上
昇し、不溶性化学薬品は分離して注入室１１２の底に沈
澱し、そこから、化学薬品戻り管路１１８を通して化学
薬品溜め１０４に戻される。飽和した稠密流体−化学薬
品配合物は、次に、排出口１２０を通して材料処理室
（図示せず）に戻される。あるいは、磁気駆動ミキサ
（図示せず）あるいは音響ホーン（図示せず）を注入室
と一体に設け、化学薬品を注入混合帯域１１２の適当な
稠密流体に溶解、分散させる助けとしてもよい。加え
て、冷却コイル（図示せず）、セラミック加熱バンド
（図示せず）または無線周波数（マイクロ波）発生器の
ような冷却加熱装置を化学薬品注入室１０６と一体に設
けて、凝集エネルギ計算に基づいて所望率の化学薬品を
稠密キャリヤ流体または稠密流体混合物に溶解させるの
に最も適した内部室エネルギ状態を与えることができ
る。注入室は、そのキャビティの周期的な開口、清掃を
行えるピンまたはボルト式閉鎖体１２２を備えている。
例示の化学薬品注入システムの内外面、構成要素のすべ
ては、本発明を実施するのに用いられる圧力、温度、適
当な稠密流体および適当な化学薬品と化学的にも物理的
にも適合する材料で構成される。
【００３４】図１０，図１１，図１２，図１３および図
１４は、具体例の材料処理室（図示せず）において材料
の装填、取り付け、取り出しを行うためのラックの前
面，背面，頂面，底面，側面の概略図である。
【００３５】図１０，図１３に示すように、ラックの側
面には開口が設けてあり、浄化・滅菌室２０（図示せ
ず）において種々のサイズの半球形イオン・エミッタ・
プレート１２４およびイオン・コレクタ・プレート１２
５（１つだけ示す）を収容できるようになっている。
【００３６】図１４に示すように、ラックの底に設けた
円形開口１２６にはチタン製ホーン（図示せず）を挿入
できるようになっている。しかしながら、ここに示した
装填ラックは、棚を持たないが、音響エネルギ源および
静電気エネルギ源の妨げにならないように設計した棚付
きの適当な装填ラックを設けて、複数の材料を同時に処
理できるようにしてもよい。ここで、異なった幾何学的
形状を有する材料に順応するために他の多くのラック形
態を設計することも可能であることは了解されたい。ラ
ックは、本発明における稠密流体、稠密流体−化学薬品
配合物、圧力、温度および高エネルギの諸条件に化学的
にも物理的にも適合する材料で作らなければならない。
【００３７】図１１，図１２に示すように、処理ラック
の頂面１２８は、電気的かつ熱的に絶縁性の材料で作っ
てあり、電気的に絶縁された材料処理室壁（図示せず）
の間に緊密に嵌合している。ラック頂面１２８は、処理
室閉鎖体（図示せず）と半球形イオン・エミッタ・コレ
クタ・プレート（図示せず）の間の電気熱絶縁体として
役立つ。
【００３８】最後に、図１１，図１２に示すように、図
示の材料処理ラックは、ラック１２８の頂面に取り付け
てあって材料処理室（図示せず）におけるラックおよび
材料の装填、取り出しを行う際に助けとなるハンドル１
３０を有する。
【００３９】図１５は、好ましい浄化・滅菌・化学薬品
移植システムを収容するのに用いられる環境制御囲いの
一例を示している。本発明による材料の処理の後に、浄
化・滅菌室から閉鎖体を除去する際、材料は外部環境に
さらされる。処理済みの材料は、半透膜内に予めパッケ
ージされていないかあるいは他の技術によって保護され
ていなければ、蒸気および粒子のような空気中含有の有
機、無機の汚染物によって汚染される可能性がある。環
境制御囲いは、浄化・滅菌・移植システムを収容し、本
発明のプロセスを実施するのに好ましい。例示の囲い
は、材料処理室から取り出した後にパッケージしていな
い浄化・滅菌・移植済みの材料を空気中に含有されてい
る生物、有機、無機の汚染物から保護する。
【００４０】図１５に示すようにここに例示した環境制
御囲いは、高効率粒子（ＨＥＰＡ）瀘過システム１３４
を備えた垂直または水平のドラフト層流ワークベンチ１
３２を包含し、ワークステーション１３６内の0.25ミク
ロン以上の直径を有する空気中含有粒状物質の99.9% よ
りも良い除去率を達成すると共に、見通し線ワーク面１
４０を滅菌するための約３ナノメータの主要出力放射波
長を有する紫外線光源１３８を包含する。最後に、例示
した材料処理室１４２の環境制御囲いとの好ましい一体
構造が図１５に示してある。環境制御囲いに隣接してあ
るはそこから離れてコンピュータ制御システム（図示せ
ず）が設置されることになる。
【００４１】本発明の種々の具体例を実施するために必
要な浄化・滅菌・移植システム構成要素を説明してきた
が、以下、予備浄化、滅菌、移植の各シーケンスについ
て、上記のシステム構成要素を適宜参照しながら詳しく
説明する。
【００４２】本発明の材料浄化相における諸段階を示す
フローチャートが図１６に示してある。本プロセスは、
材料装填ラック内に取り付けた、被処理材料を収容する
材料処理室内で実施され、浄化・滅菌システム全体は、
環境制御囲いを用いて粒子浄化・滅菌環境において保護
される。
【００４３】図１６に示すように、材料が、まず、材料
処理室内に装填、固着される。この際、材料処理室は、
好ましい囲い８６（図８）を用いてシールされ、数分間
ヘリウムまたは窒素でパージされ、次いで、２，３分間
１０〜１００ａｔｍの圧力で選定処理ガスによってパー
ジされる。ガスパージ操作で、室内の水分のような揮発
性不純物を除去し、材料を予め状態調整してから、選定
処理ガスまたはガス混合物の臨界圧力以上の作動圧力ま
で加圧される。パージサイクルの後、材料処理室は、稠
密ガスまたはガス混合物の臨界温度より低い温度で選定
処理ガスまたはガス混合物によって臨界圧力まで加圧さ
れる。
【００４４】次に、材料は、図５，図６に示す音響エネ
ルギ・サイクル、静電気エネルギ・サイクルをそれぞれ
同時に受ける。音響−電気抽出サイクル中、内部室温度
は、内部温度補正器９４（図８）を用いて稠密流体の臨
界温度よりも低い温度に数分間保たれる。次いで、内部
温度を稠密流体または稠密流体混合物の臨界温度まで上
昇させる。その際、音響エネルギ源を停止させ、室に予
状態調整済みの稠密流体を臨界圧力以上の圧力で再充填
する。浄化、滅菌シーケンス中は、交流非均一電界発生
器５６（図７）は連続的にオンである。
【００４５】この音響−電気抽出・稠密流体再充填プロ
セスは、所定の性能テストに基づいて、あるいは超臨界
ガスクロマトグラフィのようなインライン・リアルタイ
ム室稠密流体テストからのデータに基づいて、必要に応
じて繰り返され、所望の清浄レベルを達成する。予備浄
化・音響−電気抽出シーケンスに続いて、室は周囲圧力
（１ａｔｍ）まで減圧され、引き続く滅菌シーケンスに
備える。
【００４６】材料滅菌相の各段階を示すフローチャート
が図１７に示してある。このプロセスは、上記の浄化シ
ーケンスと同じ室内で実施される。図１７に示すよう
に、室は、化学薬品注入システム排出口１２０（図９）
を経て送られてくる二酸化炭素、過酸化水素の稠密流体
混合物または他の適当な化学薬品配合物を再充填され、
これが数分間材料と接触させられる。この後、材料の滅
菌レベルが達成されるまで、周期的な化学薬品配合物の
再充填を用いて、浄化シーケンスについて上述したよう
に音響−電気抽出サイクルが繰り返される。化学薬品再
充填の頻度は、経験に基づくが、過酸化水素を化学配合
物として用いる場合には、高エネルギ状態の下では過酸
化水素が急激に壊れるので、音響−電気抽出サイクルあ
たり少なくとも１回の化学薬品再充填が必要である。
【００４７】材料滅菌相の後、室には稠密流体が再充填
され、残留化学薬品を除去し、次いで、数分間窒素また
はヘリウムでパージされる。浄化室および材料は、次
に、排出口８４（図８）を通して稠密流体および残留ガ
スをゆっくりと排出させることによって周囲圧力まで減
圧され、次の移植または付着シーケンスの準備を整え
る。あるいは、材料処理室を次の化学薬品移植作業に備
えて稠密流体で加圧させたままであってもよい。
【００４８】このプロセスは、上記の滅菌シーケンスと
同じ材料処理室内で実施される。図１８に示すように、
稠密相のガスと化学薬品の混合物は、その臨界圧力以上
の圧力、臨界温度未満の温度で材料処理室内へ注入され
る。この際、混合物は、数分間材料と接触してそれを湿
潤し、材料処理室および材料の均質分布を確保する。接
触期間後、音響エネルギ源および静電気エネルギ源が、
内部温度制御なしに、
【００４９】図５，図６について説明したように同時に
作動させられる。内部室流体混合物温度は、付勢中、臨
界温度まで急激に上昇し、稠密キャリヤ流体の全凝集エ
ネルギ内容（溶解性）を低下させる。この際、もる分率
の化学薬品が材料の内外面に付着する。先に述べたよう
に、化学薬品の付着レベル、付着率は、処理圧力、すな
わち、音響エネルギ源を始動する、臨界圧力よりも高い
圧力を調節することによって制御することができる。加
えて、音響増幅器にかかるパワー出力をパルス化または
調節することによって、化学薬品付着レベル、付着率を
制御することができる。
【００５０】最後に、種々の温度における溶解性の差に
依存して、内部温度補正器９４（図８）は、音響−静電
気エネルギ・サイクルの前またはその最中に稠密流体−
化学薬品配合物の温度を調節するために冷媒または熱媒
を供給され得る。ひとたび稠密流体−化学薬品配合物の
臨界温度が得られたならば、音響エネルギ源および静電
気エネルギ源を停止する。稠密流体−化学薬品配合物
は、次に、内部閉ループ温度補正器９４（図８）を用い
て臨界温度より低い温度まで冷却される。ひとたび所望
温度に達したならば、化学薬品および稠密流体の溶解性
に依存して、温度補正器への冷媒の供給を停止し、音響
−静電気エネルギ・サイクルを再び開始する。この温度
およびエネルギ制御シーケンスを用いて、化学薬品が個
々のコーティングまたは層において材料の内面に移植あ
るいは付着させられる。
【００５１】材料処理室は、稠密流体−化学薬品配合物
を再充填され、上記の音響付着サイクルが繰り返されて
所望の付着レベルを得る。ひとたび所望レベルの化学薬
品が材料に移植または付着したならば、材料処理室は周
囲圧力（１ａｔｍ）まで減圧され、予め状態調整された
窒素またはヘリウムでパージされる。次に、材料が質か
ら取り出され、パッケージされかあるいは所望に応じて
使用される。
【００５２】本発明の第２具体例によれば、材料は、半
透膜内にパッケージし、上記のプロセスに従って化学薬
品を移植してもよい。
【００５３】本発明の実施例は以下の通りである。実施例１ この実施例は、本発明の１具体例を用いて液体酸素弁か
ら有機汚染物を除去することを示している。酸素弁はオ
イルや粒子のような有機物や無機物で汚染される可能性
がある。これらの汚染物を除去しないと、弁シールが破
損したり、作動時に弁体に汚染物誘因デトネーションが
生じたりする可能性がある。稠密相の二酸化炭素・過酸
化水素混合物（９０：１０）を音響エネルギ・サイクル
および静電気エネルギ・サイクルと組み合わせて用いて
材料を精清浄化した。弁は浄化・滅菌室内に装填して固
着し、数分間１０ａｔｍの予状態調整した窒素ガスでパ
ージした。ガス・パージ後、室は、二酸化炭素・過酸化
水素の９０：１０ｖ：ｖ混合物で２５℃の１５０ａｔｍ
の圧力まで加圧した。弁は、数分間混合物と接触させ
た。その際音響エネルギ源を、チタン製ホーンに２０キ
ロヘルツ、約２５０ワットの入力パワーで始動し、イオ
ン・エミッタ・プレートを１０秒間隔で+5000volts/cmD
C、 -5000 volts/cmDC でパルス化した。これは、内部
温度が３５℃に上昇するまで続けた。それから、エネル
ギ源を停止させ、室を減圧して抽出された汚染物をパー
ジし、上述したように稠密な二酸化炭素−過酸化水素混
合物を再充填した。このプロセスは、２０分間にわたっ
て数回繰り返した。音響電気抽出サイクルに続いて、室
は、１５０ａｔｍ、２５℃の稠密相二酸化炭素を再充填
し、稠密相二酸化炭素を周期的に再充填しながら音響電
気抽出サイクルを上述のように繰り返し、残留過酸化水
素および超臨界酸化副産物を除去した。この後、室を予
状態調整したアルゴンでパージし、高真空ポンプを用い
て0.0001Torrまで減圧し、外部セラミック・バンド・ヒ
ータを用いて６０℃まで加熱した。次に、+5000 volts/
cmDC、 -5000 volts/cmDC の電圧をイオン・エミッタ・
プレートに印加した（イオン・コレクタ・プレートは静
電気発生器と直列に接地してあった）。また、内部温度
補正器（イオン・コレクタ・プレート）は、３０分間液
体窒素で−５０℃より低い温度まで冷却した。熱静電気
真空動作に続いて、室圧を予状態調整窒素で１ａｔｍに
戻した。引き続いて、小型酸素弁をヘキサン溶媒抽出し
たが、炭化水素汚染物はなんら検出できなかった。
【００５４】実施例２ この実施例では、外科用途において骨、組織を取り付け
る際に用いるためにTYVEK 半透膜にパッケージしたチタ
ン製クリップを浄化するのに本発明の予浄化・滅菌プロ
セスを用いている。過酸化水素の２％ｖ：ｖ装填で実施
例１と同じ精清浄化・滅菌シーケンスを実施したが、標
準の微生物培養技術に従って清浄で滅菌したチタン製ク
リップを処理したときでもそれは目視的にきれいであ
り、バクテリヤのカウント数は否であった。
【００５５】実施例３ この実施例では、人間の義歯を調製するのに本発明の浄
化・滅菌プロセスを使用している。本発明の浄化・滅菌
プロセスによれば、稠密相二酸化炭素、亜酸化窒素、ナ
トリウム２−エチルヘキシルサルフェート（界面活性剤
／浸透剤）に、８５：１０：５ ｖ：ｖの比率で、１５
０ａｔｍ、２５℃の下に数サイクル分、音響的および静
電気的にエネルギを照射した。亜酸化窒素の臨界温度
は、約３７℃であり、したがって、本発明の音響電気抽
出サイクルに従って混合物を付勢し、最終的に、混合物
の温度を４０℃とした。この際、混合物を排出し、室を
再充填、再付勢した。この後、１５０ａｔｍ、２５℃の
稠密相二酸化炭素・過酸化水素９０：１０ ｖ：ｖの混
合物を数回の音響電気抽出サイクルで用いて残留有機汚
染物を抽出し、深い滅菌を行った。この処理後、義歯は
目視的にきれいであり、バクテリヤ培養テストでも微生
物の成長は見出せなかった。
【００５６】実施例４ この実施例では、生物学的用途のためにシリコーン製人
工声帯を調製するのに本発明の予備浄化、滅菌、化学的
移植の諸プロセスを用いている。このシリコーン製人口
声帯は、実施例２と同じ手順で清浄化し、滅菌したが、
高エネルギ二酸化炭素−過酸化水素混合物を用いて予備
浄化、滅菌シーケンスを行った後、上記の移植プロセス
に従ってｎ−オクチルアルコールを移植した。シリコー
ン製人工声帯の各部分での微生物培養テストでは、移植
後数週間にわたって微生物の活動は見出せなかった。
【００５７】実施例５ この実施例では、長期間保存のためにセンナやシナモン
のような植物製品を処理するのに本発明の滅菌、移植プ
ロセスを用いている。液体二酸化炭素とｎ−オクチルア
ルコールの９５：５ ｖ：ｖ混合物を用いる点を除いて
実施例１と同じ音響電気抽出サイクルを用いて大量の植
物製品を滅菌した。本発明の滅菌処理に続いて、本発明
の熱真空脱ガス作業を用いて引き続いて再使用できるよ
うに植物製品から残留ｎ−オクチルアルコールを除去
し、回収した。
【００５８】実施例６ この実施例では、静電気消散性が要求される環境で使用
するために発泡ゴムを処理するのに本発明の予備浄化、
移植プロセスを用いている。液体二酸化炭素と液体亜酸
化窒素の９０：１０ ｖ：ｖ混合物の点を除いて実施例
１と同じ音響電気抽出サイクルを用いて発泡ゴムを予備
浄化した。次いで、液体二酸化炭素とトリメチルアミン
界面活性剤の９５：５ ｖ：ｖ混合物を用い、本発明の
移植プロセスに従って発泡ゴムに或る率の界面活性剤を
移植し、発泡ゴムに静電気消散性を与えた。
【００５９】本発明の具体例を説明してきたが、この開
示がほんの例示であり、本発明の範囲内で種々の他の代
替、応用、変更をなし得ることは当業者には明らかであ
ろう。したがって、本発明は、ここに説明した特定の具
体例に限られるものではなく、特許請求の範囲によって
のみ制限されるべきである。
【００６０】
【発明の効果】本発明の方法は、数多くの材料調製、処
理用途を有する。生物医学、宇宙工学、高エネルギ環境
（材料の清潔さおよび最終製品特性が重要課題である）
のために、生物材料、補綴材料、精密弁、小型弁、外科
用組織および外科用補助具を含む広範囲にわたる材料を
調製することができる。この方法で用いる特別な処理パ
ラメータは、材料の性質、除去すべき汚染物のタイプお
よび所望の清潔、滅菌レベルに応じて異なる。この方法
は、複雑な内外の幾何学形状を有しかつ多くの異なった
構成材料を有する材料を調製するのに良く適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】稠密相二酸化炭素の内部エネルギ内容について
の温度変化の効果を示すグラフである。
【図２】適用した音響放射エネルギの凝集エネルギ内容
対時間（マイクロ秒）によって測定した稠密相二酸化炭
素の溶解性についての音響放射エネルギの効果を示すグ
ラフである。
【図３】音響圧力（Ｐa ）またはキャビテーション・エ
ネルギの強さに対する均衡圧力（Ｐo ）の効果を示すグ
ラフである。
【図４】汚染物、粒子および稠密流体の分子についての
パルス化非均一電界の効果を示す図である。
【図５】本発明に従って稠密相ガス多相形成効果および
電気抽出清浄効果を行うために同時に用いられる音響サ
イクル・シーケンスおよび静電気サイクル・シーケンス
を説明する図である。
【図６】本発明に従って稠密相がす多相形成効果および
電気抽出清浄効果を行うために同時に用いられる音響サ
イクル・シーケンスおよび静電気サイクル・シーケンス
を説明する図である。
【図７】本発明で使用するための、コンピュータ化を含
む、好ましい浄化、滅菌、化学薬品注入の諸システムの
主要構成要素および一体構造を示す図である。
【図８】本発明で用いるための、好ましい予備浄化、滅
菌、化学薬品注入のそれぞれのシステムの部分断面図で
ある。
【図９】本発明で用いるための、好ましい予備浄化、滅
菌、化学薬品注入のそれぞれのシステムの部分断面図で
ある。
【図１０】本発明に従って移植また付着の準備をするた
めに基材を装填、支持するのに用いるラックの断面図で
ある。
【図１１】本発明に従って移植また付着の準備をするた
めに基材を装填、支持するのに用いるラックの断面図で
ある。
【図１２】本発明に従って移植また付着の準備をするた
めに基材を装填、支持するのに用いるラックの断面図で
ある。
【図１３】本発明に従って移植また付着の準備をするた
めに基材を装填、支持するのに用いるラックの断面図で
ある。
【図１４】本発明に従って移植また付着の準備をするた
めに基材を装填、支持するのに用いるラックの断面図で
ある。
【図１５】好ましい浄化、滅菌、移植システムを収容
し、本発明による方法を実施するために用いられる環境
制御囲いの部分断面図である。
【図１６】本発明による予備浄化、滅菌（材料調製）、
移植（材料処理）の諸プロセスを説明するフローチャー
トである。
【図１７】本発明による予備浄化、滅菌（材料調製）、
移植（材料処理）の諸プロセスを説明するフローチャー
トである。
【図１８】本発明による予備浄化、滅菌（材料調製）、
移植（材料処理）の諸プロセスを説明するフローチャー
トである。
【符号の説明】
６８・・・コンピュータ・システム ７０・・・アナログ−ディジタル・コントローラ ７２・・・コンピュータ制御ソフトウェア ７４・・・注入口 ７８・・・材料処理室 ８０・・・材料 ８２・・・ラック ８４・・・排出口 ８６・・・閉鎖体 ８８・・・貫通孔 ９０・・・イオン・エミッタ・プレート ９４・・・イオン・コレクタ・プレート ９６・・・閉ループ高圧熱コイル ９８・・・チタン製ホーン １００・・・トランスジューサ組立体 １０２・・・調節自在高出力可変周波数発生器 １０４・・・化学薬品溜め １０６・・・化学薬品注入室 １０８・・・注入口 １１０・・・化学薬品注入ディフューザ １１２・・・注入混合室 １１４・・・スクラビング媒体 １１８・・・化学薬品戻り管路 １２０・・・排出口 １２２・・・閉鎖体 １２４・・・イオン・エミッタ・プレート １２５・・・イオン・コレクタ・プレート １２６・・・開口 １３４・・・高効率粒子瀘過システム １３６・・・ワークステーション １３８・・・紫外線光源 １４０・・・見通し線ワーク面 １４２・・・材料処理室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｃ２３Ｇ 3/00 9351−4Ｋ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物理的あるいは化学的な薬剤の付着また
    は移植によって材料（以後、基材と呼ぶ）を加工する方
    法であって、 ａ）処理室内で特定の方法、すなわち、予備浄化あるい
    は滅菌によって、１つまたはそれ以上の汚染物を含んで
    いるかも知れない前記基材を以下の順序で予備浄化ある
    いは滅菌する段階であり、この順序が、 １）前記汚染物を含む前記基材を、臨界圧力以上の圧力
    および臨界温度より低い温度の稠密流体と接触させ、 ２）同時にあるいはそれに引き続いて前記稠密流体を高
    エネルギ音響放射源または非均一静電気エネルギ場にさ
    らし、音響電気抽出と呼ばれるプロセスで前記の付勢さ
    れた稠密流体の前記汚染物を含む前記基材との接触を所
    定時間にわたって前記稠密流体の臨界圧力より高い圧
    力、臨界温度よりも低い温度において維持し、多相形成
    と呼ばれるプロセスで広範囲の溶媒環境を同時に生じさ
    せ、基材からの汚染物の溶解、移動を生じさせて或る種
    の連続プロセスで前記基材から前記１つまたはそれ以上
    の汚染物を除去するようになっている段階と、 ｂ）注入、溶解または反応方法によって稠密流体へ物理
    的あるいは化学的な薬剤を導入する段階と、 ｃ）同時に前記稠密流体およびそれに導入された物理的
    または化学的薬剤にプロセス・パラメータ（たとえば、
    高エネルギ音響放射、非均一電界強さ、基材または稠密
    流体媒質の温度など）の処置を施し、前記基材を所定時
    間にわたって前記付勢された稠密流体と接触させて物理
    的または化学的薬剤の析出、解離、溶解または活性化を
    生じさせ、基材上の物理的または化学的薬剤の付着また
    は基材の細隙内への移植を生じさせる段階と、 ｄ）基材を高真空（0.0001 Torr)および中間温度（６０
    ℃）にさらして予備浄化、滅菌および移植の処理段階の
    間に残留汚染物または過剰な物理的または化学的薬剤を
    除去する段階と、を包含することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    高エネルギ音響放射が前記稠密流体の臨界温度より低く
    保たれた内部温度で与えられることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    温度を臨界温度以上まで上昇させ、次いで、この温度を
    臨界温度よりも低くすることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    音響エネルギが数分にわたって２００〜４００ワットで
    パルス化されることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求の範囲４記載の方法において、前記
    音響エネルギが２０〜４０キロヘルツの範囲内で変えら
    れることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    音響放射が液化ガス内で行われ、ひとたび前記稠密流体
    の臨界温度が達成されたならば停止させられることを特
    徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    非均一静電気電界が、有限距離だけ隔てて対応する荷電
    プレートと平行に位置しかつそれよりも小さい荷電プレ
    ートの組み合わせで生じることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求の範囲７記載の方法において、前記
    非均一静電気電界が＋10000volts/cm 〜−10000volts/c
    m DCの範囲で荷電されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求の範囲１記載の方法において、前記
    非均一静電気電界が音響作業中に絶えずオンの状態にあ
    ることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求の範囲８記載の方法において、前
    記非均一静電気電界が、高真空および中間温度の下に絶
    えずオンとなっていて揮発性汚染物除去を向上させるこ
    とを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求の範囲１記載の方法において、前
    記稠密流体が、二酸化炭素、亜酸化窒素、クリプトン、
    キセノン、アルゴン、酸素、ヘリウム、窒素、アンモニ
    アのような無機物およびそれらの混合物からなるグルー
    プから選定したものであることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求の範囲１１記載の方法において、
    前記稠密流体が、二酸化炭素と亜酸化窒素の混合物また
    は他の適当な稠密流体混合物から選んだものであること
    を特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求の範囲１１記載の方法において、
    前記稠密流体が、化学的薬剤と混合してあって稠密流体
    浄化効果を向上させていることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求の範囲１記載の方法において、前
    記物理的または化学的薬剤が、有機金属化合物、殺虫
    剤、界面活性剤、アルコール、染料、還元剤、酸化剤、
    ステロイドおよび着臭剤からなるグループからなること
    を特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１３記載の方法において、前記
    稠密流体化学薬剤混合物が、液化二酸化炭素と過酸化水
    素とからなることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求の範囲１記載の方法において、前
    記物理的または化学的薬剤が、固有の材質、たとえば、
    生物適合性、長期残留滅菌性および前記基材の物理特性
    （たとえば、化学的耐久性、導電性、脱ガス性または揮
    発性、耐摩耗性、電気抵抗、外観、臭気のような機械的
    特性のような特性）を改善するように導入されることを
    特徴とする方法。
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