JPH0430272B2 - - Google Patents

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JPH0430272B2
JPH0430272B2 JP18283085A JP18283085A JPH0430272B2 JP H0430272 B2 JPH0430272 B2 JP H0430272B2 JP 18283085 A JP18283085 A JP 18283085A JP 18283085 A JP18283085 A JP 18283085A JP H0430272 B2 JPH0430272 B2 JP H0430272B2
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resin
plant
microorganisms
cells
tissue
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) この発明は、細胞又は微生物の固定化に適した
担体及びその製造方法に関し、更に詳細には、細
胞又は微生物を物理的に吸着することにより若し
くは炭素質との親和性によつて固定化する際に使
用される水不溶性の担体及びその製造方法に関す
る。 (従来の技術) 従来、細胞又は微生物を固定化する方法として
は、細胞又は微生物を水不溶性の担体(以下、単
に担体という)に物理的に吸着させる方法があ
り、これには、多孔質ガラス、セラミツクス、金
属酸化物或いは活性炭等の無機物の担体が使用さ
れていた。 (発明が解決しようとする問題点) ところが、上記の担体にあつては、1〜500μ
という広い範囲にわたる細胞や微生物のコロニー
の大きさや生育形態に適した細孔の細孔径或いは
細孔の規則的配列等の微細構造の制御が極めて困
難であつた。このため、細胞や微生物のコロニー
の大きさやその生育形態に適した細孔を有する担
体を得ることができず、細胞や微生物のコロニー
の大きさや生育形態に適しない微細孔を有する担
体が使用され、細胞や微生物が担体より脱落し易
くなつていた。 又、この担体にあつては、その付形或いは加工
を含めた高次構造の制御を行なうことができなか
つた。例えば、バイオリアクターの型に合わせ
て、このた対を立体構造、円盤状或は板状といつ
た所定の形状に接着加工したり、切削加工したり
することが極めて困難であつた。 更に、これらの担体が生化学反応生成物に混入
した場合、特にその生成物が食品、医薬品であつ
た場合には、活性炭を除いて人体には極めて有害
なものであつた。 この発明の目的とするものは、細孔径や細孔の
規則的配列の微細構造の制御ができ、細胞や微生
物のコロニーの大きさや生育形態に適した細孔を
有し、細胞や微生物の担体からの脱落を防止する
ことができると共に、その強度が高く、所定の形
状に接着或いは切削加工をすることが容易にでき
る担体を提供しようとするものである。 (問題点を解決するための手段及び作用) この発生者は、上述した問題点に鑑み、鋭意研
究を重ねた結果、上述した問題を完全に解決する
新規な担体及びその製造方法を見い出すことに成
功した。 即ち、この第1の発明は、植物の通管組織を形
成する壁に含浸され、炭素化された有機物により
補強された、その形態をそのまま保持して炭素化
された植物の通管組織よりなる細胞又は微生物の
固定化に適した担体である。また、第2の発明は
植物の通管組織を形成する壁に有機物を含浸し、
この有機物を不融化処理し、次いで、これを加熱
して植物の通管組織及び有機物を炭素化し、その
形態をそのまま保持し補強したことを特徴とする
植物の通管組織よりなる細胞又は微生物の固定化
に適した担体を製造する方法である。 さて、この発明にあつては、植物の通管組織の
形態をそのまま保持し、これを担体として利用し
たことを特徴とするものである。 以下にこの担体を構成する植物の通管組織及び
この通管組織を形成する壁に含浸される有機物に
ついて説明する。 まず、植物の通管組織、即ち、仮導管、導管或
いは繊維細胞といつた細孔、好ましくは開放気孔
を有する組織は、加熱による炭素化の後の細孔径
やその分布、配列などが細胞や微生物の固定化に
適したものを選択する。例えば、木本のうち、被
子植物、裸子植物、竹類などの植物通管組織であ
つて、具体的には、松、杉、檜などの針葉樹で
は、おもな細孔は仮導管であり、全組織の90%以
上を占め、その大きさは1〜70μの範囲内であ
り、植物の種類によつて異つている。 一方、広葉樹では導管と繊維細胞が主な細孔で
あり、その大きさは導管では20〜500μ、繊維細
胞では10〜50μの範囲内であり、植物の種類によ
り異つている。したがつて、この発明によつて得
られる担体の細孔径の大きさは1〜500μの範囲
内であり、この範囲内において固定化する細胞や
微生物の種類に応じて、また、それらがコロニー
を形成する場合には、そのコロニーの大きさを考
慮して、それぞれ最適の植物の通管組織の種類を
選択することができる。 植物の通管組織を形成する壁に含浸される有機
物は、フエノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、ビス
マレイミド・トリアジン樹脂、ポリジビニルベン
ゼン樹脂等の熱硬化性樹脂及び塩化ビニル樹脂、
フツ化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリ
ルロニトリル樹脂等の熱可塑性樹脂或いは石油・
石炭系重質油、アスフアルト、コールタール、ピ
ツチ類、糖類及びそれらの溶剤可溶成分より選ば
れた1種または2種以上であつて、炭素化率が3
%以上、好ましくは10%以上の物質である。これ
らの有機物は、前記植物通管組織を形成する壁に
含浸される。ここで含浸とは有機物が通管組織を
形成する壁の表面に被覆されたり、通管組織の細
孔を形成する壁の内部に浸透して、通管組織の炭
素化率を向上させると共に、通管組織が本来有す
る細孔の形状をそのまま保持しながら、炭化後の
強度や耐久性を向上させることができるようにす
ることを意味する。 続いて、この発明に係る担体の製造方法につい
て説明する。 まず、上記のように固定化する細胞や微生物の
種類に応じて、またそれらがコロニーを形成する
場合には、そのコロニーの大きさを考慮して選択
された最適の植物の通管組織を形成する壁に、フ
エノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂、ポリジビニルベンゼン樹脂
等の熱硬化正樹脂及び塩化ビニル樹脂、フツ化ビ
ニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリルロニト
リル樹脂等の熱可塑性樹脂或いは石油・石炭系重
質油、アスフアルト、コールタール、ピツチ類、
糖類及びそれらの溶剤可溶成分より選ばれた1種
または2種以上であつて、炭素化率が3%以上、
好ましくは10%以上の物質を含浸させる。この
際、その有機物の含浸率は、通管組織に対して1
〜100重量%の範囲であつて、通管組織の有する
細孔の形態をそのまま維持しつつ、通管組織の炭
素化率を高めるに必要な量を含浸させる。 なお、含浸に際しては、浸透性を高めるため、
適切な溶剤可溶分を用いたり、溶剤で希釈した有
機物を用いてもよい。 含浸は、通管組織の細孔構造を傷つけないよう
に好ましくは常温−減圧下で行ない、表面に付着
した余剰の有機物は溶剤による洗浄或は拭き取り
等の適切な方法によつて除去するのが好ましい。 次いで、含浸後、不融化処理する。すなわち、
この有機物が再び溶剤に溶解したり、軟化して流
動化したりしないようにするため、この有機物が
熱硬化性樹脂の場合には、これを昇温し三次元構
造化させ、熱可塑性樹脂或いは石油・石炭系重質
油、アスフアルト、コールタール、ピツチ類、糖
類の場合は、適切な硬化剤或いは酸化剤等を添加
して不融化する。 次に、前述のように不融化した含浸後の植物通
管組織を加熱して炭素化する。 炭素化は、加熱温度450度以上、非酸化性雰囲
気中で行う。その再の昇度速度は遅いほど炭素化
収率が大きくなる傾向を示すが、含浸された有機
物の種類によつて最適の昇温速度を選択するのが
好ましい。 このように、固定化する細胞や微生物の種類に
応じて、またそれらがコロニーを形成する場合に
は、そのコロニーの大きさを考慮して最適の植物
通管組織を選択することにより、この通管組織を
形成する壁に有機物を含浸させ、含浸後、この組
織を不融化処理し、次いで、これを加熱し炭素化
して微生物や細胞に適した担体を提供することが
できる。 更に、この担体は細胞や微生物のコロニーの大
きさや生育形態に適した細孔を有し、細胞や微生
物の担体からの脱落を防止することができる。 又、この担体は、含浸前、含浸後、不融化後或
いは炭素化後のいずれの状態においても、バイオ
リアクターに合わせて所定の形状に接着或いは切
削加工することが容易にできる。例えば、薄板状
に加工してその両面に細胞又は微生物を固定化す
ることもできる。なお、この場合、細孔が貫通し
ていることが必要である。又、粒状として、充填
型固定床或は流動床としても使用できる。 なお、多くの植物では、その細孔が一方向に配
向しているため、接着或は切削加工する際、固定
化面に垂直に細孔が配向している状態が望まし
い。 なお、広葉樹、竹、藤等の植物の通管組織で
は、比較的大きな導管由来の貫通細孔を利用し
て、細孔内に積極的に通液して使用したり、粒状
として、充填型固定床或いは流動床として使用し
てもよい。なお、この発明の担体は炭素質である
ため、酸化反応により容易に含酸素表面官能基を
導入することができる。又、この含酸素表面官能
基は有機化学的手法により、他の官能基、例え
ば、メチル基、アミノ基、ニトロ基等に置換し得
る。このため、固定化しようとする細胞又は微生
物に合つた官能基を選択し、これを含酸素表面官
能基と置換することができ、細胞又は微生物との
親和性を一層向上させることができる。 なお、この発明の炭素材よりなる担体は、導電
性を有するため、通電により発熱させたり、電場
を形成させたりして使用することができ、細胞又
は微生物との親和性を一層向上させることができ
る。 (実施例) 次に、この発明を一実施例を示して更に詳細に
説明する。 実施例 1 広葉樹として、赤ワラン、カポール、針葉樹と
して米松、米檜、の4種の植物を105℃で10時間
乾燥し、有機物として市販レゾール樹脂(炭素化
率33%)をメタノールで樹脂とメタノールとの体
積比を7対3にして希釈し、これを4種の植物に
減圧含浸した。含浸品は170度で1時間熱処理し
て、レゾール樹脂を不融化処理した。即ち、この
レゾール樹脂を三次元網状構造としてこれを硬化
させた。それぞれのレゾール樹脂含浸率はラワン
7.4%、米松13.5%、米檜26.0%であつた。 不融化処理後、50℃/hrの昇温速度で、非酸化
性雰囲気中で800度まで焼成し、通管組織の形状
をそのまま保持した多孔質炭素材である担体を得
た。 これらは、第1図〜第8図の走査型電子顕微鏡
写真に示す様な種々の細孔径を持つ、規則的微細
構造を示した。また、レゾール樹脂を含浸せずに
炭素化したものと比較して、 (1) 水中での超音波洗浄によつても組織の脱落が
ない。 (2) 紙などで強くこすつても着色を示さない。な
どの特徴を示した。次に、上記実施例1で得ら
れたこの発明に係る担体を未含浸の比較例と比
較した曲げ強度を下記第1表に示す。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms and a method for producing the same, and more specifically, it relates to a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms, and more specifically, to a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms, and more specifically, to a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms, and more specifically, to The present invention relates to a water-insoluble carrier used for immobilization and a method for producing the same. (Prior art) Conventionally, as a method for immobilizing cells or microorganisms, there is a method of physically adsorbing cells or microorganisms onto a water-insoluble carrier (hereinafter simply referred to as a carrier). Inorganic supports such as ceramics, metal oxides, or activated carbon have been used. (Problem to be solved by the invention) However, in the case of the above carrier,
It has been extremely difficult to control the microstructure, such as the pore diameter or regular arrangement of pores, to suit the wide range of cell and microbial colony sizes and growth forms. For this reason, it is not possible to obtain carriers with pores that are suitable for the size and growth form of cell and microorganism colonies, and carriers with micropores that are not suitable for the size and growth form of cell and microorganism colonies are used. , cells and microorganisms were more likely to fall off from the carrier. Furthermore, it has not been possible to control the higher-order structure of this carrier, including its shaping or processing. For example, it has been extremely difficult to glue or cut the pair into a predetermined shape, such as a three-dimensional structure, a disk shape, or a plate shape, to match the type of bioreactor. Furthermore, when these carriers are mixed into biochemical reaction products, especially when the products are foods or medicines, they are extremely harmful to the human body, with the exception of activated carbon. The object of this invention is to provide carriers for cells and microorganisms that can control the fine structure of the pore size and regular arrangement of pores, have pores that are suitable for the size and growth form of colonies of cells and microorganisms, and It is an object of the present invention to provide a carrier that can be prevented from falling off, has high strength, and can be easily bonded or cut into a predetermined shape. (Means and effects for solving the problem) In view of the above-mentioned problems, the creator has conducted extensive research and has found a new carrier and its manufacturing method that completely solves the above-mentioned problems. Successful. That is, this first invention consists of carbonized plant canal tissue that retains its form and is reinforced with carbonized organic matter impregnated into the walls forming the plant canal tissue. A carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms. In addition, the second invention impregnates the walls forming the canal tissue of plants with organic matter,
This organic matter is treated to be infusible, and then heated to carbonize the plant canal tissue and the organic matter, thereby retaining and reinforcing the form of the plant canal tissue or microorganisms. This is a method for producing a carrier suitable for immobilization. The present invention is characterized in that the form of the plant's canal tissue is maintained as it is and is used as a carrier. The plant tube tissue constituting this carrier and the organic matter impregnated into the wall forming the tube tissue will be explained below. First, plant canal tissues, i.e., tissues with pores, preferably open pores, such as tracheids, ducts, or fiber cells, have pore diameters, distribution, arrangement, etc. that differ from cells after carbonization by heating. Select one suitable for immobilizing microorganisms. For example, in woody plants such as angiosperms, gymnosperms, and bamboos, the main pores are tracheids, and in conifers such as pine, cedar, and cypress, the main pores are tracheids. , occupies more than 90% of all tissues, and its size ranges from 1 to 70μ, depending on the type of plant. On the other hand, in broad-leaved trees, ducts and fiber cells are the main pores, and their sizes range from 20 to 500μ for ducts and 10 to 50μ for fiber cells, and vary depending on the type of plant. Therefore, the pore size of the carrier obtained by the present invention is within the range of 1 to 500μ, and within this range, it depends on the type of cells and microorganisms to be immobilized, and the size of the pore size is determined depending on the type of cells and microorganisms to be immobilized. When forming a colony, the optimal type of plant canal tissue can be selected in consideration of the size of the colony. The organic substances that are impregnated into the walls that form the plant's tube tissue include thermosetting resins such as phenolic resins, furan resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, urea resins, bismaleimide triazine resins, and polydivinylbenzene resins. vinyl chloride resin,
Thermoplastic resins such as vinyl fluoride resin, vinylidene chloride resin, acrylonitrile resin, petroleum, etc.
One or more selected from coal-based heavy oil, asphalt, coal tar, pitts, sugars, and their solvent-soluble components, with a carbonization rate of 3
% or more, preferably 10% or more. These organic substances are impregnated into the walls forming the plant canal tissue. Impregnation here means that organic matter coats the surface of the wall that forms the canal tissue or penetrates into the inside of the wall that forms the pores of the canal tissue, improving the carbonization rate of the canal tissue. This means that it is possible to improve the strength and durability after carbonization while maintaining the original pore shape of the tube structure. Next, a method for manufacturing a carrier according to the present invention will be explained. First, as described above, form the optimal plant canal tissue that is selected depending on the type of cells and microorganisms to be immobilized, and if they form a colony, the size of the colony. Thermosetting resins such as phenolic resins, furan resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, urea resins, bismaleimide triazine resins, polydivinylbenzene resins, vinyl chloride resins, vinyl fluoride resins, vinylidene chloride resins, etc. , thermoplastic resins such as acrylonitrile resin, petroleum/coal-based heavy oils, asphalt, coal tar, pitch,
One or more selected from sugars and their solvent-soluble components, with a carbonization rate of 3% or more,
Preferably 10% or more of the substance is impregnated. At this time, the impregnation rate of the organic matter is 1 for the canal tissue.
-100% by weight, and is impregnated in an amount necessary to increase the carbonization rate of the canal structure while maintaining the pore morphology of the canal structure. In addition, during impregnation, in order to increase permeability,
An appropriate solvent-soluble component may be used, or an organic substance diluted with a solvent may be used. Impregnation is preferably carried out at room temperature and reduced pressure so as not to damage the pore structure of the tube tissue, and excess organic matter adhering to the surface is removed by an appropriate method such as washing with a solvent or wiping. preferable. Next, after impregnation, an infusible treatment is performed. That is,
In order to prevent this organic material from redissolving in the solvent or softening and fluidizing, if the organic material is a thermosetting resin, it is heated to form a three-dimensional structure, and then the thermoplastic resin or petroleum - In the case of coal-based heavy oil, asphalt, coal tar, pitch, sugars, etc., add an appropriate hardening agent or oxidizing agent to make them infusible. Next, the impregnated plant tube tissue that has been rendered infusible as described above is heated and carbonized. Carbonization is performed at a heating temperature of 450 degrees or higher in a non-oxidizing atmosphere. The carbonization yield tends to increase as the heating rate decreases, but it is preferable to select the optimum heating rate depending on the type of organic substance impregnated. In this way, depending on the type of cells and microorganisms to be immobilized, and if they form a colony, the optimal plant canal tissue is selected in consideration of the size of the colony. The walls forming the tube tissue can be impregnated with organic matter, and after impregnation, the tissue can be treated to be infusible and then heated and carbonized to provide a suitable carrier for microorganisms and cells. Furthermore, this carrier has pores suitable for the size and growth form of colonies of cells and microorganisms, and can prevent cells and microorganisms from falling off from the carrier. In addition, this carrier can be easily adhered or cut into a predetermined shape to match the bioreactor in any state before impregnation, after impregnation, after infusibility, or after carbonization. For example, it can be processed into a thin plate and cells or microorganisms can be immobilized on both sides of the plate. In this case, it is necessary that the pores pass through. It can also be used in granular form as a packed fixed bed or a fluidized bed. Note that in many plants, the pores are oriented in one direction, so when bonding or cutting, it is desirable that the pores be oriented perpendicular to the immobilization surface. In addition, in the ductal tissues of plants such as broad-leaved trees, bamboo, and wisteria, liquid can be actively passed through the pores by utilizing the through pores derived from relatively large ducts, or it can be used in the form of granules and filled type. It may be used as a fixed bed or a fluidized bed. Note that since the support of the present invention is carbonaceous, oxygen-containing surface functional groups can be easily introduced through an oxidation reaction. Further, this oxygen-containing surface functional group can be substituted with another functional group, such as a methyl group, an amino group, a nitro group, etc., by an organic chemical method. Therefore, it is possible to select a functional group suitable for the cell or microorganism to be immobilized and replace it with an oxygen-containing surface functional group, thereby further improving the affinity with the cell or microorganism. In addition, since the carrier made of carbon material of the present invention has electrical conductivity, it can be used by generating heat by applying electricity or by forming an electric field, thereby further improving the affinity with cells or microorganisms. can. (Example) Next, the present invention will be described in more detail by showing an example. Example 1 Four types of broad-leaved trees, red wax and kapor, and coniferous trees, Japanese pine and Japanese cypress, were dried at 105°C for 10 hours, and commercially available resol resin (carbonization rate 33%) was mixed with methanol as an organic material. The mixture was diluted to a volume ratio of 7:3, and four types of plants were impregnated with this under reduced pressure. The impregnated product was heat treated at 170 degrees for 1 hour to make the resol resin infusible. That is, this resol resin was made into a three-dimensional network structure and cured. Each resol resin impregnation rate is lauan
7.4%, rice pine 13.5%, and rice cypress 26.0%. After the infusibility treatment, it was fired to 800 degrees Celsius in a non-oxidizing atmosphere at a heating rate of 50 degrees Celsius/hr to obtain a carrier which is a porous carbon material that retains the shape of the tube structure as it is. These exhibited regular microstructures with various pore sizes as shown in the scanning electron micrographs of FIGS. 1-8. In addition, compared to carbonized products without impregnating them with resol resin, (1) There is no loss of tissue even when ultrasonic cleaning is carried out in water. (2) Does not show any coloration even if rubbed strongly with paper, etc. It showed characteristics such as. Next, Table 1 below shows the bending strength of the carrier according to the present invention obtained in Example 1, compared with that of a non-impregnated comparative example.

【表】 実施例 2 実施例1の赤ラワン及び米檜から得られたこの
発明品をガラス状炭素、ステンレス、ムライト、
塩化ビニル、ゼオライトの各材質と、メタン生成
菌、アセトジエニツク、酸性成菌の混合菌体につ
いて、その固定化状態を比較した。各試材は30×
10×2mmの板状とした。 嫌気性消化汚泥中により採取した。これらの菌
類を、初期濃度(有機物質VSとして)200PPM
加え、基質としてペプトン及びグルコールを初期
濃度(有機炭素量として)500PPMを加えた培養
液を調整した。この培養液を37度に保ち、前記の
各種担体を浸漬し各担体に、6.5/minの流量
で通液した。浸漬は50日間行ない各種担体に固定
化された菌体量を有機炭素量として比較した。 この結果を第2表に示す。
[Table] Example 2 The invention product obtained from red lauan and rice cypress in Example 1 was applied to glassy carbon, stainless steel, mullite,
The immobilization state of each material, vinyl chloride and zeolite, and a mixture of methanogens, acetogens, and acidic bacteria was compared. Each sample is 30×
It was made into a plate shape of 10 x 2 mm. Collected from anaerobic digested sludge. These fungi were added to an initial concentration (as organic matter VS) of 200PPM.
In addition, a culture solution was prepared in which peptone and glycol were added as substrates at an initial concentration (in terms of organic carbon content) of 500 PPM. This culture solution was maintained at 37 degrees, and the various carriers described above were immersed in it, and the solution was passed through each carrier at a flow rate of 6.5/min. The immersion was carried out for 50 days, and the amount of bacteria immobilized on the various carriers was compared as the amount of organic carbon. The results are shown in Table 2.

【表】 第2表において、25日目と50日目で固定化量が
50日目で減少しているものは脱落によるものと考
えられる。 また、第2表より、他の材質と比較し実施例の
ものが良好な固定化量を示し、最適な細孔分布が
存在することを示している。 また、これとは別に、赤ラワン及び米檜の実施
品を前記培養液に8日間浸漬し、菌体の固定化状
態を走査型電子顕微鏡で観察した結果を第9図〜
第12図に示す。ここで第9図及び第10図では
発達したコロニーとなり菌体が固定化されている
様子が観察された。また、第11図及び第12図
では、細孔内部へ固定化されている様子が観察さ
れた。 (発明の効果) 以上、詳述した如く、この第1の発明は、植物
の通管組織を形成する壁に含浸され、炭素化され
た有機物により補強された、その形態をそのまま
保持して炭素化された植物の通管組織よりなる細
胞又は微生物の固定化に適した担体である。又、
第2の発明は、植物の通管組織を形成する壁に有
機物を含浸させ、この有機物を不融化処理し、次
いで、これを加熱して植物の通管組織及び有機物
を炭素化し、その形態をそのまま保持し補強した
ことを特徴とする植物の通管組織よりなる細胞又
は微生物の固定化に適した担体を製造する方法で
ある。 したがつて、使用する植物通管組織の種類を適
宜に選択することにより、各種の細胞や微生物の
コロニーの大きさや生育形態に適した細孔を有す
る担体を得ることができる。 また、担体全体を炭素材により構成したため、
細胞や微生物との親和性を高くするとともに、細
胞や微生物が担体から脱落するのを防止すること
ができ、人体にも無害である。 一方、植物の通管組織を有機物由来の炭素によ
つて補強してなる担体であるため、その強度が高
く担体自体の脱落を防止することができる。 更に、このものは、有機物に由来する炭素によ
り補強されたものであるため、担体を各種形状に
接着或いは切削加工することが容易である。
[Table] In Table 2, the amount of immobilization on the 25th and 50th day is
The decrease on the 50th day is thought to be due to shedding. Furthermore, Table 2 shows that the material of the example shows a good immobilization amount compared to other materials, indicating that an optimal pore distribution exists. Separately, red lauan and rice cypress products were immersed in the culture solution for 8 days, and the immobilized state of bacterial cells was observed using a scanning electron microscope.
It is shown in FIG. Here, in FIGS. 9 and 10, it was observed that the colonies were developed and the bacterial bodies were immobilized. Moreover, in FIGS. 11 and 12, it was observed that the particles were immobilized inside the pores. (Effects of the Invention) As described in detail above, the first invention provides carbon fibers that are impregnated into the walls forming the canal tissue of plants and reinforced with carbonized organic matter, while retaining their form. It is a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms made of vascularized plant tissue. or,
The second invention is to impregnate the walls that form the plant's canal tissue with organic matter, treat this organic matter to make it infusible, and then heat it to carbonize the plant's canal tissue and the organic matter to change its form. This is a method for producing a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms, which is made of plant canal tissue and is characterized by being retained as is and reinforced. Therefore, by appropriately selecting the type of plant passage tissue to be used, it is possible to obtain a carrier having pores suitable for the size and growth form of colonies of various cells and microorganisms. In addition, since the entire carrier was made of carbon material,
It has a high affinity with cells and microorganisms, can prevent cells and microorganisms from falling off the carrier, and is harmless to the human body. On the other hand, since the carrier is made by reinforcing the tube tissue of a plant with carbon derived from an organic substance, its strength is high and the carrier itself can be prevented from falling off. Furthermore, since this material is reinforced with carbon derived from an organic substance, it is easy to bond or cut the carrier into various shapes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図はこの発明により得られた赤
ラワン由来の担体であつて炭素化された生物の形
態を示す顕微鏡写真、第3図及び第4図はこの発
明により得られたカポール由来の担体であつて炭
素化された生物の形態を示す顕微鏡写真、第5図
及び第6図はこの発明により得られた米松由来の
担体であつて炭素化された生物の形態を示す顕微
鏡、第7図及び第8図はこの発明により得られた
米檜由来の担体であつて炭素化された生物の形態
を示す顕微鏡写真、第9図及び第10図はこの発
明により得られた赤ラワン由来の担体であつて炭
素化され微生物が固定化された生物の形態を示す
顕微鏡写真、第11図及び第12図はこの発明に
より得られた米檜由来の担体であつて炭素化され
微生物が固定化された生物の形態を示す顕微鏡写
真である。
Figures 1 and 2 are micrographs showing the morphology of carbonized organisms that are carriers derived from red lauan obtained according to the present invention, and Figures 3 and 4 are photographs derived from Kapol obtained according to the present invention. FIGS. 5 and 6 are micrographs showing the morphology of carbonized organisms on the carrier derived from Japanese pine obtained according to the present invention, and FIGS. Figures 7 and 8 are micrographs showing the morphology of carbonized organisms of carriers derived from rice cypress obtained by this invention, and Figures 9 and 10 are micrographs of carriers derived from red lauan obtained by this invention. Figures 11 and 12 are micrographs showing the morphology of living organisms on which microorganisms have been immobilized after being carbonized on a carrier derived from rice cypress obtained according to the present invention. This is a micrograph showing the morphology of a transformed organism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 植物の通管組織を形成する壁に含浸され、炭
素化された有機物により補強された、その形態を
そのまま保持して炭素化された植物の通管組織よ
りなる細胞又は微生物の固定化に適した担体。 2 前記有機物が、フエノール樹脂、フラン樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユ
リア樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポ
リジビニルベンゼン樹脂等の熱硬化性樹脂及び塩
化ビニル樹脂、フツ化ビニル樹脂、塩化ビニリデ
ン樹脂、アクリロニトリル樹脂等の熱可塑性樹脂
或いは石油・石炭系重質油、アスフアルト、コー
ルタール、ピツチ類、糖類及びそれらの溶剤可溶
成分より選ばれた1種または2種以上であつて、
その炭化率が3%以上の物質であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の細胞又は微生物
の固定化に適した担体。 3 前記有機物の含有率が、植物の通管組織に対
して1〜100%の範囲であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の細胞又は微生物の固定
化に適した担体。 4 植物の通管組織を形成する壁に有機物を含浸
し、この有機物を不融化処理し、次いで、これを
加熱して植物の通管組織及び有機物を炭素化し、
その形態をそのまま保持し補強したことを特徴と
する植物の通管組織より細胞又は微生物の固定化
に適した担体を製造する方法。 5 加熱温度が450℃以上、非酸化性雰囲気中で
加熱されたことを特徴とする特許請求の範囲第4
項に記載の細胞又は微生物の固定化に適した担体
を製造する方法。
[Scope of Claims] 1. Cells or cells made of carbonized plant canal tissue while retaining their form, which are impregnated into the walls forming the plant canal tissue and reinforced with carbonized organic matter. A carrier suitable for immobilizing microorganisms. 2 The organic substance is a thermosetting resin such as phenolic resin, furan resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, urea resin, bismaleimide triazine resin, polydivinylbenzene resin, vinyl chloride resin, vinyl fluoride resin, vinylidene chloride, etc. One or more types selected from resins, thermoplastic resins such as acrylonitrile resins, petroleum/coal heavy oils, asphalt, coal tar, pitches, sugars, and their solvent-soluble components,
2. A carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms according to claim 1, which is a substance having a carbonization rate of 3% or more. 3. The carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms according to claim 1, wherein the content of the organic matter is in the range of 1 to 100% based on the vascular tissue of the plant. 4. Impregnating the walls that form the plant's canal tissue with organic matter, treating the organic matter to make it infusible, and then heating it to carbonize the plant's canal tissue and the organic matter;
A method for producing a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms from plant tube tissue, which is characterized by retaining its shape and reinforcing it. 5 Claim 4, characterized in that the heating temperature is 450°C or higher and the heating is in a non-oxidizing atmosphere.
A method for producing a carrier suitable for immobilizing cells or microorganisms as described in 2.
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