新規滅菌装置の開発:窒素ガスプラズマの生体高分子、微生物由来毒素への効果

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659085
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 木藤 伸夫 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (80161511)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川村 久美子 名古屋大学, 医学部, 准教授 (30335054)
• Keywords: 滅菌 / 低温ガスプラズマ / Geobacillus stearothermophilus / Staphylococcus aureus / Escherichia coli / D値 / 滅菌保証時間

Research Abstract

低温窒素ガスプラズマを用いた滅菌装置開発を目的とし、日本ガイシより提供された滅菌装置の試作品を用いて基本性能の評価を行った。メーカー指定のプラズマ発生条件では装置内にコールドスポットができることがわかったため、パルス電圧や周波数の調整によりコールドスポットを解消した。耐熱性Geobacillus stearothermophilusを用いた滅菌保証用生物学的指標体(BI、Biological Indicator)を用いて本装置の滅菌保証時間を決定した。プラズマ照射時間とBI中の生菌数変化の相関から、菌数を10分の1とするために必要な時間(D値)を1.9分と決定した。この値から求められる本装置の滅菌保証時間はおよそ23分であった。その後ステンレスを担体としたBIを用いるとD値が3.8分と長くなることが明らかとなり、滅菌対象物の材質の違いにより滅菌保証時間が変わる可能性が示された。臨床で分離される頻度の高いStaphylococcus aureusとEscherichia coliをスライドグラスに塗布し、窒素ガスプラズマによる殺菌効果を検証した。得られたD値はS.aureusで3分、E.coliで4.3分であった。さらに滅菌バッグ中での滅菌を試み、バッグが開放されていれば滅菌は達成できるが、密封した場合は滅菌が困難であることを明らかにした。プラズマ中に生ずるUV量の測定等から、殺菌に関わる主要な因子を窒素ラジカルであると推定した。決定した滅菌条件下でDNAに対するプラズマの影響を、プラスミドの形質転換効率で評価した。プラズマがDNAを分解することが明らかになったため、エームス試験により突然変異誘発の程度を検討している。初年度に滅菌条件を決定したので、2年目にはプラズマ中の活性種の決定と、エンドトキシン等の細菌毒素分解について検討する。