JPS5825437B2 - オゾンによるバイオハザ−ド防御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物工学、遺伝子工学などの研究に使用さ
れる安全キャビネット及び安全実験室、あるいはそれら
からの排水のバイオフ１ザードを防御するだめの新規な
方法に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、オゾンを使用してバイ
オバザード因子を滅菌、分解することにより、簡学かつ
効率よくバイオバザードを防御する方法に関するもので
ある。

近年、分子生物学や遺伝子工学などの発展にともない、
遺伝子組換え技術を駆使した研究、例えば細胞内の遺伝
情報を担５ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）を切断し、一方
別種の生物細胞のＤＮＡ（プラスミドなど）を切断して
、これらの異種のＤＮＡ同士を再結合し、この組換えＤ
ＮＡを宿主細胞（大脹菌など）に導入することにより、
自然界に存在しない遺伝子をもった生物を作るといった
研究などが盛んに行われるようになっている。

それに伴なって、これまで存在しなかった病原性微生物
を作り出す危険性も増大しており、そのため、この遺伝
子組換え実験には内容に応じて徹底したバイオバザード
防御対策が求められている。

また、従来から実施されてきた病原虫微生物に関する研
究についても、例えばラッサ熱をひき起すような極めて
危険性の高い病原体や、あるいは未知の病原体を取り扱
う研究などがあり、バイオバザード防御対策は不可欠と
なっている。

しだがって、その対策として最近では安全キャビネット
の使用や、実験室そのものに安全対策設備を備えたＰ３
Ｐ４ レベルの実験室（組換えＤＮＡ実験指針、内閣総
理大臣、昭和５４年８月２７日付）の使用が義務づけら
れている。

ところで、現在バイオバザード防御施設で用いられてい
る滅菌、消毒法は、実験器具や廃棄物については高圧蒸
気法、排水については煮沸（１３０℃）法であり、また
、安全キャビネットや安全実験室の滅菌、消毒に関して
はホルマリンくん蒸法が指定されている（組換えＤＮＡ
実験指針）。

しかし々から、高圧蒸気法は小型のものには適用しうる
が、大型のものには適用が困難で、その上試験体を封じ
こめである容器の滅菌、消毒には不適当である。

また排水の煮沸法についても、少量の場合にのみ使用可
能で、多量の場合は使用しにくいという欠点を有してい
る。

一方、安全キャビネットや安全実験室内のホルマリンく
ん蒸法は、くん蒸装置を別途持ち込む必要があって簡便
ではなく、しかもホルムアルデヒドの滅菌、消毒力が比
較的強くないために、ホルムアルデヒド７０００ｐｐｍ
に６０分間さらすという高濃度、長時間の処理を要求し
ている。

さらに滅菌、消毒後のホルムアルデヒドは多くの場合ハ
大気に放出されており、このことはホルムアルデヒドの
有毒性の点から問題があり、壕だ仮にホルムアルデヒド
を水に吸収させて除去するとしても、その排液の処理が
再び必要となって煩雑である。

これらの理由からこのホルマリンくん蒸法は必ずしも満
足しうる方法とはいえない。

また、補助的滅菌、消毒法として併用されている紫外線
照射法は、物体の陰の部分に対して有効ではなく、しか
も試験体を封じ込めている容器がガラスであれば、試験
体を破壊する恐れがあるなどの欠点を有している。

本発明者らは、このような欠点を克服すべく、操作が簡
学で効果的な新しいバイオバザード防御方法の開発につ
いて鋭意研究を重ねた結果、オゾンはバイオバザード因
子に対する滅菌、分解力が優れている上に、空気と電力
から容易に製造することができ、しかもその制御が簡学
であり、これを用いた滅菌、分解法は大気系、水系いず
れにおいても自動化が可能で操作が簡竿であること、残
留オゾンは活性炭で除去することが可能であり、大気を
汚染しないこと、及びオゾンはガス体であるため紫外線
と異なり滅菌、消毒されない部分を生ずることがなく、
また容器の中に封じ込めである試験体を損う恐れがない
ことなどの点に着目し、本発明を完成するに至った。

、すなわち、本発明方法に従えば、安全キャビネット、
安全実験室のような密閉系空間又はそれからの排水に、
オゾンを導入し、バイオバザード因子を滅菌、分解する
ことにより、効果的なバイオバザードの防御を行うこと
ができる。

本発明のバイオバザード防御方法は、分子生物学や遺伝
子工学などにおける遺伝子組換え技術の駆使によってで
きた組換え体のもつ危険性や、あるいは病原性微生物特
にウィルスなどによって生ずる危険性の排除を対象とし
ており、したがって、従来の滅菌の概念を越えた強力な
滅菌、分解による防御方法である。

すなわち、従来の滅菌処理においては、一定時間後の細
菌数が一定基準値以下に達しだところをもって処理終了
とみなしているが、本発明のバイオバザード防御方法に
おいてはバイオバザード因子の細胞膜やエンベロープ、
カプシドが破壊されて中にある遺伝情報を有するＤＮＡ
が破壊され、しかも破壊されたＤＮＡは再生不可能とな
る。

本発明方法に用いるオゾンは、空気と電力から容易に製
造することができ、その制御も簡皐であり、しかもバイ
オバザード物に対して、従来用いられているホルムアル
デヒドに比べて優れた滅菌分解、不活性化力を有してい
る。

例えばタバコモザイクウィルスの核酸の場合、オゾンの
不活性化力はホルムアルデヒドのそれの約１０００倍に
近い。

一方、ホルムアルデヒドによる遺伝子の不活性化メカニ
ズムについては、核酸の中のグアニン、シトシン、アデ
ニンなどのアミノ基がホルムアルデヒドによって、モノ
又はジメチロール誘導体に変化することが知られている
が、このように羊に核酸塩基がその類縁体に転化した程
度では、修復酵素により修復されて元の活性を再現する
可能性があることが、現在判明している。

本発明者らはオゾンによるＤＮＡ破壊メカニズムについ
て検討した結果、その破壊がグアニン塩基を中心と子る
ものであること、すなわち、グアニンは４，５位の二重
結合の開裂からさらに数種類の化合物に分解し、またチ
ミンも同程度の速さで分解し、遂には分子鎖切断に至る
との知見を得た。

このようなオゾンによるＤＮＡ破壊メカニズムではＤＮ
Ａの修復は不可能で、したがってバイオバザード防御対
策にオゾンを用いることは、殺菌不活性化の速度と効果
において極めて有効であるといえる。

本発明方法においては、オゾンガスを密閉系の安全キャ
ビネット又は安全実験室に通ずることによって、空気中
に浮遊するバイオバザード因子や粘着、固着しているバ
イオバザード因子を容易に滅菌、分解することができ、
従来の高圧蒸気法、ホルマリンくん蒸法、紫外線照射法
による滅菌、消毒法より効果的な方法である。

さらに、本発明方法においては、安全キャビネットや安
全実験室からの排水にオゾンガスを通じることによって
、その中に存在しているバイオバザード物を効果的に滅
菌、分解することができる。

次に添付図面に従って本発明をさらに詳細に説明する。

図面は本発明方法のフローシートの一例であって、１は
空気よりオゾンを発生させるだめのオゾン発生機、２は
安全キャビネット又は安全実験室、３はパスボックス（
安全キャビネットの場合はない）、４は安全キャビネッ
ト又は安全実験室からの排水を処理するだめの排水処理
装置及び５は排ガス中のオゾンを除去するだめの活性戻
光てん排オゾン除去装置である。

空気をライン６よりオゾン発生機１に供給してオゾンを
発生させ、得られたオゾン含有空気はライン７を通って
安全キャビネット又は安全実験室２、パスボックス３（
安全キャビネットの場合ハない）及び排水処理装置４に
導かれ、室内や排水中に存在しているバイオバザード物
を滅菌、分解する。

安全キャビネット又は安全実験室、パスボックス及び排
水処理装置から出た排オゾン含有空気は、それぞれライ
ン８，９及び１０を通って排オゾン除去装置５に導かれ
、この中に充てんされている活性炭によってオゾンが除
去されたのち、無害の空気となってライン１１を通って
大気に放出される。

本発明方法においては、オゾンを、密閉空間内の雰囲気
中に１１００ｐｐの濃度で導入する場合処理時間は６０
分間で十分であるが、濃度をあげれば処理時間は短縮で
きる。

本発明のオゾンによるバイオバザード防御方法は、密閉
系の安全キャビネットや安全実験室内に存在するバイオ
バザード因子や、それからの排水中に存在するバイオノ
・ザード因子を効果的に滅菌分解して完全に不活性化し
、またその防御システムは容易に自動化が可能で、操作
も極めて簡雫であるという利点がある。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 安全キャビネット大の密閉チェンバー（１×１×１ｍ）
の底面に大腸菌を散布したシャレー（直径１２ｃｆｆＬ
）数個を静置した後、オゾン０．３ｍｇ／ｌ（１４０ｐ
ｐｍ）又は１．Ｏｍｇ／ｌ（４７０ｐｐｍ）を含む空気
を流速１．５ ｍ３／ｍ ｉ ｎで送りこみ、一定時間
後、清浄空気を１０分間通じ、チェンバー内のオゾンを
完全に追い出した後、シャーレをとり出し、３７℃、１
夜培養して、その生存数を測定した。

大腸菌散布のサンプルシャーレは次のＡ、Ｂの２通りを
用いた。

Ａ：寒天培地に大腸菌懸濁液１００μｌをのせ、ガラス
棒で表面−面に拡げた後、３７℃、１時間培養したもの Ｂ：Ａと同様に大腸菌を寒天培地−面に拡げた後その上
に薄く寒天培地をのせ（厚さ０．０２ｍｍ）大腸菌をと
じこめた後、３７℃、１時間培養したもの オゾンを１４０ｐｐｍ導入した場合に得られたオゾン接
触時間と生存率との関係を第２図に示す。

この図から明らかなように、オゾンとの接触を困難にし
た極端な条件Ｂにおいても、従来用いられているホルム
アルデヒドによる滅菌よりも低濃度、短時間で滅菌しう
る。

まだ、サンプルＡについて、オゾン濃度を１４０ｐｐｍ
（実線）及び４７０ｐｐｍ（破線）において同様に試験
した結果を第３図に示す。

この図から明らかなように、オゾン濃度の高い方が処理
時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法のフローシート、第２図及び第３図
は本発明の実施例におけるオゾン接触時間と大腸菌の生
存率の関係を示すグラフである。 図中符号１はオゾン発生機、２は安全キャビネット又は
安全実験室、３はパスボックス、４は排水処理装置、５
は除去装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉系空間のバイオノ・ザードを防御する方法にお
   いて、該空間内にオゾンを導入し、バイオバザード因子
   を滅菌、分解することを特徴とする方法。