病毒灭活剂,病毒灭活方法,具有该灭活剂的过滤装置以及装有该过滤装置的空调的制作方法

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专利名称:病毒灭活剂,病毒灭活方法,具有该灭活剂的过滤装置以及装有该过滤装置的空调的制作方法
背景技术
1.发明领域本发明涉及病毒灭活剂以及能够灭活病毒的方法,具有该灭活剂的病毒灭活过滤器以及装有该过滤器的空调装置。
2.相关技术描述由病毒导致的传染性疾病一直是尚未解决的问题,例如流行性感冒每年都会成为大众媒体的热点话题。为了减少流感的传播,已经开发了有效药物,并且在流感传播之前,通过疫苗接种可在很大程度上防止感染。最近,SARS病毒突然出现导致一阵骚动。这种未知病毒的出现引起大量人员的感染,因为对此病毒的疫苗不可能那么快地开发出来。此外,人们还害怕通过生物恐怖主义或感染侵入而人工感染病毒,诸如已认为被根除的天花。果真如此,没有免疫力的人们,诸如未免疫接种天花的人们,就处于死亡危险之中。我们人类对这些未知病毒或已经忘却的病毒可以采取例如下列反措施(1)避免去那些可能被病毒感染的地区,(2)避免与可能被感染的人接触,等等。然而,这些措施是不现实的,因为它们总体上会降低社会的生产力。
一般而言,喷洒酒精、碱化合物或次氯酸来灭活病毒是有效的。但是,这种方法对病毒仅仅带来短暂的灭活。而且,诸如酸和碱的化学物质对包括人类在内的生物体是高度危险的,因此,需要小心处理。
如果开发一种持续的病毒灭活方法,则有可能开发一种高度有效的病毒灭活系统,该系统可用于例如空调器。即使存在病毒扩散广的危险,但是带有空调装置的密闭空间可保持安全。国际公布WO98/04334公开了酶固定在其上的空气清洁过滤器。空气清洁过滤器可有效杀死微生物,但是对病毒的清除能力较差,因为其只是使用了酶。
发明概述鉴于上述观点,本发明的目的是提供病毒灭活剂和病毒灭活方法,可施用于空调器并且有效和连续地灭活病毒。本发明的另一目的是提供在其上支撑有灭活剂的病毒灭活过滤器和装有该过滤器的空调。
为了实现上述目的,一方面,本发明提供用于灭活液相中的病毒的病毒灭活剂,包括至少一种选自蛋白变性剂和蛋白水解酶的活性成分。
在本发明的其他方面,还可提供用于灭活液相中的病毒的病毒灭活剂,包括选自蛋白变性剂和蛋白水解酶的两组活性成分。
优选的是,蛋白变性剂为尿素,而酶为蛋白酶,尤其是pfu蛋白酶S。
优选地,病毒具有包膜或没有包膜。
灭活剂可具有杀细菌或杀真菌的作用。
在本发明的进一步方面,还可提供病毒灭活方法,包括将病毒与含有病毒灭活剂的溶液接触。
在本发明的另一方面,还可提供病毒灭活过滤装置,包括捕获病毒的过滤器和附着于该过滤器上的上述病毒灭活剂。
在本发明的另一方面,还可提供空调器,包括空气进口,用于从中导入空气;热交换器,通过在空气和制冷剂之间的热交换用于加热或冷却从空气进口导入的空气;空气出口,用于从中释放通过热交换器热交换的空气;空气送风机,用于促进空气从空气出口释放;病毒灭活过滤装置,包括其上支撑着如权利要求13所述的并且置于空气流过的内部空间中的病毒灭活剂;以及病毒灭活剂灭活装置,用于在内部空间生成压力,适用于活化病毒灭活剂。
优选地,空调器进一步包括转换装置,用于封闭部分或全部的通向内部空间的开口,从而保持内部空间半封闭或全封闭。
优选地,适用于活化病毒灭活剂的空气在密闭空间中通过空气送风机搅动。
优选地,病毒灭活剂活化装置用于在冷却操作后热交换器进行的加热操作中,加热和蒸发在热交换器的冷却操作中冷凝的水。
优选地,病毒灭活剂活化装置通过加热器用于加热和蒸发在热交换器的冷却操作中冷凝并累积在排水盘中的水。
优选地,利用灭活剂活化装置然后通过空气送风机从其上支撑有灭活剂的载体中去除水,空调器维持内部空间热和潮湿以进行退化防止操作。
优选地,在活化病毒灭活剂之前,通过将空气导入内部空间并且促使空气通过包括过滤器上支撑的病毒灭活剂的过滤装置,空调器进行病毒捕获操作。
优选地,空调器进一步包括内空气保留装置,用于在内部空间保留内空气。
根据本发明,可提供一种病毒灭活剂,其能够有效和连续地灭活病毒而对人体不带来伤害。
此外,本发明还提供空调室内单元和空调器,其装有灭活剂并且能够减少装有它们的房间中的病毒量。
附图简述

图1表示λ噬菌体的灭活比率。
图2表示M13噬菌体的灭活比率。
图3表示大肠杆菌(Escherichia coli)悬浮液吸光度的变化。
图4表示被灭活过滤装置灭活的λ噬菌体的比率。
图5表示当利用灭活过滤装置时λ噬菌体的传染力。
图6表示通过灭活过滤装置灭活的M13噬菌体的比率。
图7表示当利用灭活过滤装置时M13噬菌体的传染力。
图8示出真菌的干测方法。
图9示出真菌干测的结果。
图10示出真菌湿测的结果。
图11为横截面视图,示出本发明空调室内单元的第一实施方案。
图12为透视图,示出本发明的空调。
图13为图12所示的空调中制冷剂流动的环路图。
图14示出病毒过滤装置的第一实施例,其中(A)是全景视图,而(B)为(A)的部分放大图。
图15示出病毒灭活过滤装置的第二实施例,并且是病毒灭活过滤装置的分解视图(fragmentary view)。
图16示出病毒灭活过滤装置的其他实施例。(A)为全景图,示出病毒灭活过滤装置的第三构成实施例,而(B)为全景图,示出病毒灭活过滤装置的第四实施例。
图17为平面图,示出病毒灭活过滤装置,如图14-16任一所示,嵌入在壳体中。
图18示出病毒灭活过滤装置的其他实施例。(A)为全景图,示出病毒灭活过滤体的第五实施例,(B)为全景图,示出病毒灭活过滤装置的第六实施例,以及(C)为全景图,示出病毒灭活过滤装置的第七实施例。
图19为平面图,示出遥控器的具体实施例。
图20为横截面图,示出如图11所示的空调室内单元的改进实施例。
图21为分解横截面图,示出本发明空调室内单元的第二实施方案。以及图22为平面图,示出图21的蓄水池。
优选实施方案详述1.病毒灭活剂病毒为通常包括蛋白和核酸作为基本组分的传染性物质。本发明是基于本发明人的下列发现蛋白变性剂或蛋白水解酶作为活性成分可灭活病毒而对人体没有副作用,具有长效灭活作用以及优异的经济性。本发明的病毒灭活剂具有实用性,因为其可容易地引入诸如空调的装置中。
本发明的病毒灭活剂除了杀毒外,还具有杀微生物,尤其具有杀细菌作用和针对诸如霉菌的真菌的杀真菌作用。
本发明所用的蛋白变性剂可使病毒的蛋白变性以灭活病毒。蛋白变性剂可包括尿素、盐酸胍以及诸如十二烷基硫酸钠(SDS)的表面活性剂。
蛋白水解酶一般具有降解蛋白和肽的特性。本发明所用的蛋白水解酶可降解病毒蛋白以灭活病毒。优选蛋白酶。蛋白酶可以是任一种酸性、中性或碱性蛋白酶。例如,蛋白酶可以包括诸如胰蛋白酶的丝氨基酸蛋白酶、诸如木瓜蛋白酶、calpain、组织蛋白酶B和组织蛋白酶L的半胱氨酸蛋白酶,诸如胃蛋白酶、肾素和组织蛋白酶D的天冬氨酰基蛋白酶以及金属硫蛋白酶(methallo-protease)。尤其优选由TakaraBio co.Ltd.出售的pfu蛋白酶S,其具有高的热抗性,并在诸如尿素或SDS的变性剂存在下具有高的耐用性。
当病毒被蛋白酶灭活时,鉴于蛋白酶的最适条件,可以任选酶的条件,诸如温度或辅酶。
在本发明中,术语“病毒灭活”是指剥夺病毒的传染力。利用诸如上述的变性剂或酶的活性成分,通过变性或降解病毒蛋白,病毒可被剥夺其传染力。术语“杀细菌作用”或“杀真菌作用”是指杀死细菌或真菌或阻碍其生长的能力。
通过酶或变性剂的反应优选在液相中进行。因此,本发明的病毒灭活剂优选在溶液或液相中使用。
在另一方面,基于下列独特的新理念而完成了本发明蛋白酶和蛋白变性剂优选以组合方式用于病毒灭活。因此,本发明的重要一点不在于诸如其浓度或处理时间的具体条件,而在于通过蛋白酶和蛋白变性剂的组合进行病毒灭活本身。换言之,根据本发明,诸如蛋白水解酶、蛋白酶变性剂的类型和浓度的任何条件是适用的。
一些病毒可能具有细胞裂解酶,与蛋白水解酶的作用相似。这类病毒对这些酶具有抗性,因此显而易见它们甚至不会被本发明蛋白水解酶灭活。然而,在此情形下,利用蛋白酶变性剂可能是有利的,因为其通过变性病毒蛋白而促进蛋白水解酶作用在对该酶具有抗性的病毒上。此外,组合利用蛋白变性剂和蛋白水解酶使得蛋白水解酶的浓度降低。
如上所述,在本发明的一个方面,通过利用蛋白变性剂和蛋白水解酶,病毒可被更有效灭活,正如下文在实施例中所证实。
一些病毒可能具有包膜,这是一种蛋白衣壳外围的膜结构。包膜是一种类似于细胞膜的脂质双层膜,其上具有病毒特异蛋白。本发明可应用于具有包膜和没有包膜的病毒,由此可提供对广谱病毒有效的灭活剂和灭活方法。
2.病毒灭活方法接下来,将描述利用蛋白变性剂和蛋白水解酶灭活病毒的方法。
当病毒被蛋白变性剂灭活时,例如尿素可用作变性剂。尿素的使用浓度优选高达约9M。
当病毒被蛋白水解酶灭活时,例如可利用蛋白酶。当利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)时,其终浓度优选为2wt%。蛋白酶灭活病毒取决于各种不同的条件,包括温度和时间。蛋白酶的浓度不限于上述值,而是可在各种不同的条件下有效使用。
病毒灭活可在蛋白变性剂和蛋白水解酶的存在下有效进行。例如,当使用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)时,单次使用的终浓度可优选约2wt%。然而,在9M尿素存在下,甚至在浓度约0.2wt%时也可获得足以灭活病毒的效果。
3.应用于空调本发明的病毒灭活方法可应用于空调。在这方面,本发明提供病毒灭活过滤器以及在空调室内单元上附着有该过滤器的空调。利用过滤器的空调的例子不仅包括家用空调而且包括商用空调,例如建筑和汽车用空调。
(1)病毒灭活过滤器本发明所提供的病毒灭活过滤装置包括用于捕获病毒的过滤器以及附着于该过滤器的病毒灭活剂。例如,捕获病毒的过滤器可由非纺织织物制成。病毒灭活剂可包含至少一种选自蛋白变性剂和蛋白水解酶的活性成分。附着于过滤器上的病毒灭活剂可灭活被过滤器捕获的病毒。病毒灭活剂可附着于过滤器上,从而以下述方式直接被过滤器支撑或被诸如颗粒的载体支撑。
病毒灭活剂可灭活液相中的病毒。作为诸如过滤纤维或颗粒的载体的吸湿材料在纤维表面或载体颗粒内部可生成细小液相。因而,灭活剂可被活化。
过滤器的材料可包括例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯对苯二酸酯(PET)和聚酰胺(PA)的纤维。载体的材料可包括诸如丙烯酸-乙烯醇共聚物和丙烯酸钠聚合物的吸水聚合物。
当过滤器属于吸湿纤维时,它们可与拒水性纤维一块使用。拒水性纤维可有效用于维持过滤器的形状,尽管过滤器吸收较多的潮气。过滤器可以诸如褶状的各种不同的形式提供。当过滤器为褶状时,拒水性纤维尤其有效。
即使当过滤器浸没在灭活剂中或喷洒灭活剂后变成潮湿的时候,含有拒水性纤维的过滤器形状未受到损坏。因此,重要的是在灭活剂附着到过滤器之前,将拒水性纤维与吸湿纤维组合施用到过滤器上。
由于过滤器的形状可没有损伤地得以保持,因此灭活剂在每单位面积的过滤器上的载量可制成均匀的。
虽然装在空调上的过滤装置可通过风压与外力接触,但拒水性纤维可增加过滤器的力量,从而防止过滤器免遭变形。
(2)空调本发明提供的空调包括上述病毒灭活过滤装置。病毒灭活过滤装置可附着于空调室内单元,以便在空调运行期间吸入的空气可通过过滤装置。这使得室温下病毒捕获在过滤装置中以灭活它们。
(实施例)下文将参照实施例更详细描述本发明。在这些实施例中,用于确认病毒灭活剂效果的主要实验采用可在实验室中处理的病毒和细菌进行。利用包括过滤器和其上支撑有灭活剂的过滤装置对病毒、细菌和真菌进行灭活测试。
1.用于灭活的灭活剂及灭活方法(1)材料作为可在实验室中操作的病毒的典型例子,利用以细菌作为宿主的病毒,即噬菌体。利用噬菌体和大肠杆菌(Escherichia coli)的实验系统假定为例如流感病毒以及病毒在人类中感染和增殖的模型。噬菌体灭活的评价方法是把噬菌体与酶或变性剂在试管的液体中接触。
作为噬菌体,可采用λ噬菌体和M13噬菌体。这些噬菌体从分子生物学的角度看是研究最为充分的噬菌体,因而通常被用于cDNA文库构建和基因表达分析。λ噬菌体为温和性噬菌体。该噬菌体当其感染细胞时可增殖以杀死细菌细胞(裂解性感染),或者可使细菌细胞溶源化成为前噬菌体,并且与宿主细胞一起作用(溶源化作用)。因此,λ噬菌体具有两种生命周期。M13噬菌体为纤维状单链DNA噬菌体。其在宿主细胞中增殖后,在细胞外释放,而不导致宿主细胞裂解。λ噬菌体的宿主可包括XL1-Blue株。M13噬菌体的宿主可包括大肠杆菌(E.coli)的JM109株。这两种噬菌体不感染与宿主具有相似特性的细胞株。利用具有各种不同特性的噬菌体或宿主的试验可评价适用于广谱病毒的可能性。将大肠杆菌培养在LB培养基(表1)中,接着在Erlenmeyer摇瓶中37℃下振荡培养基过夜。
表1LB培养基的组成
(2)方法<实施例1λ噬菌体溶液的制备>
根据试剂盒所附手册,通过利用λZAPII载体试剂盒(未消化的)和GigapackIII包装试剂盒(Toyobo co.Ltd.),将λ噬菌体DNA包装以制备λ噬菌体。
大肠杆菌(E.coli)XL1-Blue MRF’用作宿主菌株。将预先培养的XL1-Blue MRF’用λ噬菌体感染,接着进一步培养。然后离心培养基获得λ噬菌体的储液。将适当稀释所得λ噬菌体储液而获得的溶液(10μL)与100μL的XL1-Blue MRF’(已经用SM缓冲液(表2)洗涤至OD小于1)混合,并且使所得混合物在LB培养基上37℃下培养15分钟。向所得培养基中加入4mL含有0.7wt%琼脂(“琼脂L03”,Takara Bio co.Ltd.)的LB培养基。高压灭菌后将LB培养基一直维持在45℃的温控浴中,下文称作“上层琼脂”。搅动后,使所得混合物倾倒在已预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在确认上层琼脂经过充分冷却而得以固化后,在37℃下培养过夜。
培养后确认在固体培养基上出现噬斑时,加入5mL的SM缓冲液,并让混合物在冰箱中放置1天。从冰箱中取出固体培养基,回收并离心(6000×g,20分钟,2℃)SM缓冲液。这样获得的上清液作为λ噬菌体溶液用于随后的灭活测试。0.5mL一份的λ噬菌体溶液倾倒入容量为1.5mL的试管(Eppendorf AG)。试管下文称作“1.5-mL试管”)。向试管滴加氯仿。试管存储在4℃下。
表2SM缓冲液
SM缓冲液在高压锅中杀菌。
<实施例2对λ噬菌体活性的检测>
为了证明建立了用于下述测试的λ噬菌体的实验系统,对λ噬菌体的活性进行测试,并且计算回收百分比。
向40μL实施例1中制备的λ噬菌体中加入360μL的磷酸盐缓冲液(PBS)+10mM MgSO4·7H2O溶液。PBS用于抑制在测试过程中可能发生的pH变化。加入10mM MgSO4以使λ噬菌体的传染力降到最低,这是由灭活剂引起的。
把所得溶液倾倒入1.5-mL试管中。在试管中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl)。让试管在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,并且弃去上清液。向如此获得的沉淀物(λ噬菌体·PEG复合物)中加入200μL的SM缓冲液,并将沉淀物悬浮于其中。用PEG处理的λ噬菌体溶液称作PEG沉淀的处理溶液,并且用PEG处理在随后的步骤中称作PEG处理。
将用SM缓冲液稀释PEG沉淀的处理溶液而获得的溶液(10μL)与XL1-Blue MRF’的SM悬浮液(100μL)混合。将混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂,并且搅动混合物。然后,该混合物倾倒在已预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,计算噬斑的数目。从噬斑数确定pfu(菌斑形成单位,pfu/mL)。
作为对照,将XL1-Blue MRF’用实施例1中制备但未经PEG处理的λ噬菌体溶液感染,并且计算菌斑的数目从而确定pfu。结果示于表3中。
表3λ噬菌体的活性
PEG沉淀的处理溶液含有1/5浓度的实施例1中制备的λ噬菌体溶液,因为它在PEG处理时悬浮在SM缓冲液中。因此,基于表3,PEG处理后,λ噬菌体的回收百分比为(1.9×108×5)/(9.2×108)×100=103%。结果提示PEG处理几乎不干扰λ噬菌体的回收率。此外,还已经证实在PBS和MgSO4存在下,λ噬菌体的稳定性不受影响。
<实施例3λ噬菌体的灭活测试1>
测试了由变性剂或酶对λ噬菌体的灭活。作为变性剂,采用尿素。作为酶,利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
向40μL实施例1中制备的λ噬菌体溶液中加入352mL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,接着另加入8μL的pfu蛋白酶S(终浓度2wt%)。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中。此混合物用作蛋白酶处理的溶液。
另外,将360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的λ噬菌体溶液。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,并把混合物用作尿素处理的溶液。
此外,将352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的λ噬菌体溶液,接着另加入8μL的pfu蛋白酶S(终浓度2wt%)。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,并且把混合物用作尿素·蛋白酶处理的溶液。
通过向40μL的λ噬菌体溶液(对照)中加入360μL的PBS+10mMMgSO4·7H2O溶液,获得混合物。把所得混合物用作未处理的溶液。
将各个所得处理和未处理的溶液在37℃下培养1小时。培养完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl)。让混合物在冰上放置3小时。然后,以15,000rpm离心混合物20分钟,并且弃去上清液。向如此获得沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且将该沉淀物悬浮于其中。将用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌XL1-Blue MRF’的SM悬浮液(100μL)混合。混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物,并且倾倒在预先已经制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的菌斑计数,并且确定pfu。结果示于表4中。
表4在各种不同测试条件下,λ噬菌体的传染力
结果已发现,λ噬菌体不被蛋白酶处理的溶液灭活,而被含有9M尿素的处理溶液灭活,不管有否蛋白酶。这暗示高浓度的尿素可灭活λ噬菌体。
<实施例4λ噬菌体的灭活测试2>
采用各种不同的尿素浓度并以各种不同的处理时间对λ噬菌体进行灭活测试。
将实施例1中制备的λ噬菌体溶液(40μL)与352μL分别含有0,3和9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。把所得混合物倾倒入1.5-mL试管中。将各个混合物和λ噬菌体溶液(对照溶液)分别在37℃下培养0,15和60分钟。培养完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl),并且让混合物在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,并且弃去上清液。向如此获得的沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且使沉淀物悬浮于其中。将用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌XL1-Blue MRF’的SM悬浮液(100μL)混合。将此混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,向混合物中加入3mL的上层琼脂,并且搅动。把此混合物倾倒在已经预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的噬斑计数,并确定pfu。结果示于表5中。
表5在各种不同的测试条件下,λ噬菌体的传染力(pfu/mL)
如上所述,λ噬菌体溶液含有5倍于其他处理溶液的λ噬菌体。在含有0M尿素的溶液中,观察到约1/5的λ噬菌体溶液长有噬斑。这表明λ噬菌体根本未被灭活。还证实了在含有3M尿素的溶液中,不管处理时间多长,λ噬菌体几乎不被灭活。但在含有9M尿素的溶液中,λ噬菌体完全灭活15分钟或更长时间。还已经证实,甚至在刚刚加入尿素后,λ噬菌体就在一定程度上被灭活。这表明向λ噬菌体溶液中加入9M尿素会导致λ噬菌体快速灭活。
<实施例5λ噬菌体的灭活测试3>
上述实施例4表明,高浓度的尿素对灭活λ噬菌体是有效的,基于此测试结果,采用9M尿素在各种不同的处理时间下对λ噬菌体进行灭活测试。
将实施例1中制备的λ噬菌体溶液(40μL)与360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。把所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,并在37℃下分别培养0,7.5,15,30和60分钟。培养完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5M NaCl),并且让混合物在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,弃去上清液。
向如此获得的沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且使沉淀物悬浮于其中。将用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌XL1-Blue MRF’的SM悬浮液(100μL)混合,并将此混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物,并把此混合物倾倒在已经预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的噬斑计数,并确定pfu。作为对照,以相同方式,确定不经上述处理的λ噬菌体溶液中的pfu。结果示于表6中。
表6当加入9M尿素时,λ噬菌体的传染力
业已证实大多数λ噬菌体刚刚与9M尿素接触后就被灭活。灭活比率达到约99.96%。由于λ噬菌体的收集仅在尿素添加之后,因此可以推定,9M尿素的存在对λ噬菌体的回收百分比没有影响。
基于表5和6中的结果,根据下列公式计算λ噬菌体的灭活比率灭活比率={1-各个处理溶液的pfu/(未处理溶液的pfu/5)}×100,并在图1上作图。
<实施例6M13噬菌体溶液的制备>
M13p 18RFI(Toyobo co.Ltd.)用作M13噬菌体的DNA。大肠杆菌JM109用作宿主菌株。将M13噬菌体DNA溶液(1μL)与9μL的灭菌蒸馏水混合,接着根据厂商所附的手册转化到JM109的感受态细胞(“E.coli JM109”,Toyobo co.Ltd.)中。把如此转化的大肠杆菌接种到单独制备的LB培养基(10mL)上,并在37℃下轻轻振荡培养过夜。
将培养基离心(6000g×20分钟,4℃)获得上清液。含有M13噬菌体的上清液用作MJ13噬菌体储液。把储液(10μL)加入到100μL已单独培养的JM109的SM悬浮液(用SM洗涤至OD=~1),接着在37℃下培养15分钟。向所得培养基中加入4mL的上层琼脂。搅动后,把所得混合物倾倒在已预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在确认上层琼脂经过充分冷却而得以固化后,在37℃下培养过夜。
培养后确认在固体培养基上出现噬斑时,加入5mL的SM缓冲液,并让混合物在冰箱中放置1天。从冰箱中取出固体培养基,回收SM缓冲液并离心(6000×g,20分钟,2℃)SM缓冲液。这样获得的上清液作为M13噬菌体溶液用于随后的灭活测试。0.5mL的M13噬菌体溶液倾倒入1.5mL的试管中。向试管滴加氯仿,混合物存储在4℃下。
<实施例7M13噬菌体的活性测试>
为了证明建立了用于下述实施例的M13噬菌体的实验系统,对M13噬菌体的活性进行测试,并且计算回收百分比。
向40μL实施例6中制备的M13噬菌体中加入360μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液。PBS用于抑制在测试过程中可能发生的pH变化。加入10mM MgSO4以使M13噬菌体的传染力降到最低,这是由灭活剂引起的。
把所得溶液倾倒入1.5-mL试管中。在试管中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并让试管在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,弃去上清液。向如此获得的沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并将沉淀物悬浮于其中。用PEG溶液处理的M13噬菌体溶液在随后的步骤中用作PEG沉淀的处理溶液。
将用SM缓冲液稀释PEG沉淀的处理溶液而获得的溶液(10μL)与JM109的SM悬浮液(100μL)混合,并使混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物并倾倒在已预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的噬斑计数。从如此获得的噬斑的数目中,确定pfu(菌斑形成单位,pfu/mL)。
作为对照,将JM109用实施例6中制备但未经PEG处理的M13噬菌体溶液感染,并且计算菌斑的数目从而确定pfu。结果示于表7中。
表7M13噬菌体的活性
PEG沉淀的处理溶液含有1/5浓度的实施例6中制备的M13噬菌体溶液,因为它在PEG处理时悬浮于SM缓冲液。基于表7,经PEG处理后,M13噬菌体的回收百分比为91%。结果提示PEG处理几乎不干扰M13噬菌体的回收率。此外,还已经证实即使在PBS和MgSO4存在下,M13噬菌体的稳定性不受影响。
<实施例8M13噬菌体的灭活测试1>
测试了由变性剂或酶对M13噬菌体的灭活。作为变性剂,采用尿素,而作为酶,利用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
向40μL实施例6中制备的M13噬菌体溶液中,加入352mL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,接着另加入8μL的pfu蛋白酶S(终浓度2wt%)。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,并用作蛋白酶处理的溶液。
另外,将360μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的M13噬菌体溶液。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,用作尿素处理的溶液。
此外,将352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液加入到40μL的M13噬菌体溶液,接着另加入8μL的pfu蛋白酶S(终浓度2wt%)。将所得混合物倾倒入1.5-mL试管中,用作尿素·蛋白酶处理的溶液。
作为对照,通过向40μL实施例6中制备的M13噬菌体溶液中加入360μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液,获得混合物。把所得混合物用作未处理的溶液。
将各个处理和未处理的溶液在37℃下培养1小时。培养完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol%PEG6000,2.5MNaCl)。让混合物在冰上放置3小时。然后,以15,000rpm离心混合物20分钟,弃去上清液。向如此获得沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且将该沉淀物悬浮于其中。通过用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌JM109的SM悬浮液(100μL)混合。混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物,并且倾倒在预先已经制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的菌斑计数,并且确定pfu。结果示于表8中。
表8在各种不同的测试条件下,M13噬菌体的传染力
上述结果业已证实,M13噬菌体被终浓度为2wt%的蛋白酶完全灭活;用9M尿素处理M13噬菌体的灭活比率为大约50%,而在加入蛋白酶和尿素的系统中,M13噬菌体被完全灭活。这暗示蛋白酶对灭活M13噬菌体是有效的,而且用尿素组合蛋白酶也是有效的。
<实施例9M13噬菌体的灭活测试2>
以各种不同的蛋白酶浓度对M13噬菌体进行灭活测试。
将实施例6中制备的M13噬菌体溶液(40μL)与352μL的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。向倾倒入1.5-mL试管中的所得混合物中,分别以0,0.08,0.8和8μL的量加入pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。酶向溶液中加入的终浓度分别为0,0.02,0.2和2wt%。
将实施例6中制备的M13噬菌体溶液(40μL)与352μL含有9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液混合。向倾倒入1.5-mL试管中的所得混合物中,分别以0,0.08,0.8和8μL的量加入pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。酶向溶液中加入的终浓度分别为0,0.02,0.2和2wt%。
将各个处理溶液在37℃下培养1小时。培养完成后,加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并且让混合物在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,弃去上清液。向如此获得的沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且使沉淀物悬浮于其中。将用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌JM109的SM悬浮液(100μL)混合。将此混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物,并倾倒在已经预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的噬斑计数,并确定pfu。结果示于表9中。
表9在各种不同浓度的尿素和蛋白酶下,M13噬菌体的传染力(pfu/mL)
随着蛋白酶浓度的升高,噬斑数减少。结果发现,M13噬菌体的灭活取决于酶浓度。这已经揭示出即使在低浓度蛋白酶下,9M尿素的共存增强了M13噬菌体的灭活,从而获得高的灭活比率。
<实施例10M13噬菌体的灭活测试3>
对蛋白酶和尿素存在下灭活M13噬菌体进一步详细加以测试。基于实施例9的结果,在各种不同浓度的尿素和各种不同的处理时间下用0.2wt%蛋白酶对灭活M13噬菌体加以测试。
向实施例6中制备的M13噬菌体溶液(40μL)中加入359μL分别含有0,3M和9M尿素的PBS+10mM MgSO4·7H2O溶液。向倾倒入1.5-mL试管中的所得混合物中加入0.8μL(终浓度0.2wt%)的pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)。
把各个处理溶液在37℃下分别培养0,7.5,15和60分钟。培养完成后,向混合物中加入600μL的PEG溶液(20wt/vol% PEG6000,2.5M NaCl),并且让混合物在冰上放置3小时。然后以15,000rpm离心混合物20分钟,弃去上清液。向如此获得的沉淀物中加入200μL的SM缓冲液,并且使沉淀物悬浮于其中。将用SM缓冲液稀释悬浮液而获得的溶液(10μL)与大肠杆菌JM109的SM悬浮液(100μL)混合,并将此混合物在37℃下培养15分钟。培养完成后,加入3mL的上层琼脂。搅动所得混合物,并倾倒在已经预先制备的含有1.5wt%琼脂的固体LB培养基上。在37℃下培养5小时后,对出现的噬斑计数,并确定pfu和传染力。结果示于表10中。
表10以各种不同浓度的尿素和0.2wt%蛋白酶处理后,M13噬菌体的传染力(pfu/mL)
业已证实在蛋白酶和9M尿素存在下,大多数M13噬菌体刚刚与其接触后就被灭活。在3M尿素存在下,当M13噬菌体与活性成分接触时,灭活比率仅为大约50%。然而,处理7.5分钟后,灭活比率提高至几乎100%。在无尿素的情况下,甚至在加入蛋白酶15分钟后,M13噬菌体几乎不被灭活,而需要大约1小时才能使灭活比率达到90%或更高。
基于表10中的结果,根据下列公式计算M13噬菌体的灭活比率灭活比率={1-各个处理溶液的pfu/(未处理溶液的pfu/5)}×100,并在图2上作图。
通过上述实施例业已发现,本发明的病毒灭活剂对灭活病毒是有效的。虽然蛋白酶变性剂和蛋白水解酶单独使用时对灭活病毒也是有效的,但是组合使用它们提高病毒灭活效果。此外,这种含有蛋白酶变性剂和蛋白水解酶的病毒灭活剂对各种病毒都是有效的。
<实施例11大肠杆菌的灭菌测试1)测试灭活剂对灭菌大肠杆菌JM109(下文称作“E.coli”)的效果。
将E.coli培养在LB培养基上,同时在37℃下振荡10小时。在确认大肠杆菌处于对数生长期后,离心分离(5,000g×20分钟,37℃)回收大肠杆菌。使如此沉淀的E.coli悬浮在PBS中,并经过离心分离(5,000g×20分钟,37℃)再次回收。把如此回收的E.coli悬浮在PBS中以制备E.coli悬浮液,OD 600=~15。
将所得的E.coli悬浮液(32μL)与8μL的pfu蛋白酶S(Takara Bioco.Ltd.)溶液(终浓度2wt%)和160μL的10M尿素的PBS溶液混合。此外,制备32μL的E.coli悬浮液与8μL的pfu蛋白酶S溶液和160μL的PBS溶液的混合物;以及制备32μL的E.coli悬浮液与8μL的PBS溶液和160μL的10M尿素的PBS溶液的混合物。作为对照,制备32μL的E.coli悬浮液与168μL的PBS溶液的混合物。将各个溶液倾倒入1.5-mL试管中并且在37℃下培养1小时。
培养后,各个试管离心(10,000g×20分钟),并弃去上清液。把含有细胞的沉淀物悬浮在400μL的PBS溶液中。将所得悬浮液接种到LB固体培养基上以培养E.coli。对37℃下培养12小时形成的菌落进行计数。把此计数与从未进行上述处理的E.coli中获得的菌落数加以比较,并计算E.coli的致死率。
表11在各种测试条件下,E.coli的致死率
仅用PBS溶液作为对照处理的E.coli致死率稍高于1%,这表明实施例中的处理几乎不影响E.coli。在实施例中,当仅用pfu蛋白酶S处理时,E.coli的致死率很小,而当用10M尿素和蛋白酶组合处理时,E.coli全部死亡。
<实施例12E.coli的灭菌测试2>
通过测定E.coli悬浮液的吸光度,检测灭活剂对灭菌E.coli的效果。
如实施例11中所示,制备OD 600=~15的E.coli悬浮液。将所得E.coli的悬浮液(160μL)与40μL的pfu蛋白酶溶液和800μL的10M尿素PBS溶液混合。把所得混合物倾倒入1.5-mL试管中。
另外,将160μL的E.coli悬浮液与40μL的pfu蛋白酶溶液和800μL的PBS溶液混合,并同样把所得混合物倾倒入1.5-mL试管中。作为对照,将160μL的E.coli悬浮液与840μL的PBS溶液混合,并把混合物倾倒入1.5-mL试管中。这些试管分别在37℃下培养。
培养0,5,35和60分钟后,从各个试管中取样,然而用PBS稀释至1∶20。利用分光光度计在600nm处测量浊度。
结果示于图3中。吸光度降低表示细菌存在于稀释溶液中的量下降。对照溶液的吸光度显示在整个测试中几乎没有变化。仅用蛋白酶处理的溶液的吸光度显示稍有下降,而用蛋白酶和10M尿素同时处理的溶液的吸光度急剧下降。这些结果表明,含有蛋白酶和尿素的灭活剂对灭菌E.coli是高度有效的。
2.过滤装置和空调的实施例(1)灭活过滤装置下文将描述利用本发明的病毒灭活过滤装置的实施例。
<实施例13病毒灭活过滤装置的制备方法>
作为蛋白水解酶,采用pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.),并利用PBS制备含有蛋白浓度为2.1mg/ml的酶溶液。10M尿素水溶液用作蛋白变性剂。混合酶溶液和尿素溶液,由此制备病毒灭活剂。
在该实施例中附着于过滤器上的病毒灭活剂包括1.75mL的酶溶液和50mL的10M尿素溶液,而由过滤器支撑的灭活剂的量为1.69。通过下列公式确定由过滤器支撑的灭活剂的量支撑的灭活剂的量=灭活剂支撑在其上的过滤器的干重/在使用其上支撑的灭活剂之前测定的过滤器的干重。
如上所述制备的灭活剂附着于“CELLFINE N”(Toyobo co.Ltd.)。在去除多余的液体后,常温下在清洁台上干燥过滤器,以使支撑量调整到上述的量。
<实施例14利用灭活过滤装置对λ噬菌体进行灭活测试1>
使实施例13中制备的灭活过滤装置切成1.5cm×1.5cm的部分。把实施例1中制备的λ噬菌体溶液(40μL)滴加到过滤装置部分中以均匀地渗透到过滤装置中。将噬菌体溶液附着的过滤装置部分放到灭菌的1.5-mL试管中。试管盖上盖子,接着培养在37℃。培养进行5分钟,20分钟或60分钟。培养完成后,让其中带有过滤装置的1.5-mL试管在冰上维持5分钟。
将已预先冷却至0℃的SM缓冲液(250μL)倾入到各个1.5-mL试管中,并且回收噬菌体。为了提高回收百分比,再次加入250μL的SM缓冲液以回收噬菌体。
测量如此回收的噬菌体溶液的总量,并将其中的400μL转移到灭菌的1.5-mL试管中。向此试管中加入600μL的PEG溶液,接着在冰上培养1小时。
培养完成后,以15000rpm离心试管20分钟以移出上清液。向其中保留有沉淀物的试管中,加入200μL的SM缓冲液以分散沉淀物(噬菌体和PEG的复合物)。通过利用噬菌体-PEG复合物的分散溶液,以与上述实施例中灭活测试相似的方式评价噬菌体的传染力。
作为对照,酶固定的过滤器“Biofree”(Nikki Universal co.Ltd.)进行相似的测量。该过滤器“Biofree”仅装有酶,而没有蛋白变性剂。
结果示于图4和5中。这些图中的空心圆(○)表示利用实施例的过滤装置的测量结果,而实心圆(●)表示利用对照过滤器的测量结果。图3举例说明了λ噬菌体的灭活比率。在该图中,未经处理的灭活比率设定为0,而噬菌体被完全灭活时的灭活比率设定为100。根据下列公式计算灭活比率灭活比率(%)=100-(传染力×(噬菌体溶液的总量/40/2))/λ噬菌体溶液的传染力),其中术语“传染力”是指实施例中的测量结果。图5举例说明了传染力,其中原始噬菌体溶液的传染力视为100。
从上述获得的结果可发现,通过实施例中的灭活过滤装置,λ噬菌体在短时间内几乎被完全灭活。
<实施例15利用灭活过滤装置对λ噬菌体进行灭活测试2>
在实施例14,将附着于过滤器的噬菌体回收在过SM缓冲液中。在此情形下,如果噬菌体仍保持在过滤器上,则缓冲液中回收的噬菌体降低,而这认定是噬菌体灭活比率明显增加的结果。因此,在实施例中,对仅通过灭活剂的噬菌体的灭活比率加以评价。
用水冲洗从中去除灭活剂的过滤器用于测试。此外,测试在培养温度0℃下进行,其中灭活剂中所含的酶无效。
首先,把实施例13中制备的灭活过滤装置切成1.5cm×1.5cm部分,以用于标准条件下的测试。将λ噬菌体溶液(40μL)滴加到过滤装置部分以渗透入过滤装置中。把其上附着有噬菌体溶液的过滤装置部分放到灭菌的1.5-mL试管中。试管盖上盖子,接着在37℃培养60分钟。培养完成后,让试管在冰上维持5分钟。
另一方面,将实施例13中制备的灭活过滤装置切成1.5cm×1.5cm部分。用蒸馏水冲洗该部分以从中去除灭活剂。让如此冲洗的过滤装置常温下放置,并且充分干燥。干燥后,以同样方式使噬菌体溶液附着到冲洗的过滤装置部分。把过滤装置放到灭菌的1.5-mL试管中。试管盖上盖子,接着在冰上培养60分钟。
将已预先冷却至0℃的SM缓冲液(250μL)倾入到含有分别与不同测试条件接触的过滤装置部分的1.5-mL试管中,并且从各个试管中回收噬菌体。为了提高回收百分比,再次加入250μL的SM缓冲液以回收噬菌体溶液。
测量如此回收的噬菌体溶液的总量,并将其中的400μL转移到灭菌的1.5-mL试管中。向此试管中加入600μL的PEG溶液,接着在冰上培养1小时。
培养完成后,以15000rpm离心试管20分钟以移出上清液。向其中保留有沉淀物的试管中,加入200μL的SM缓冲液以分散沉淀物(噬菌体和PEG的复合物)。通过利用噬菌体-PEG复合物的分散溶液,以与上述实施例中灭活测试相似的方式评价噬菌体的传染力。
作为对照,酶固定的过滤器“Biofree”(Nikki Universal co.Ltd.)进行相似的测量。该过滤器“Biofree”仅装有酶,而没有蛋白变性剂。
结果示于表12中。
表12
总之,酶在0℃几乎没有活性。因此,在培养温度为0℃时获得的灭活比率似乎不归功于酶的活性而是归功于仍保留在过滤装置上未被回收的噬菌体。
在对照过滤器中,37℃和0℃时的灭活比率之间几乎没有差异。这表明对照过滤器的灭活比率不归功于酶反应。
另一方面,当采用实施例中的过滤装置时,在培养温度0℃和37℃之间观察到灭活比率存在很大差异。这表明灭活比率归功于噬菌体通过灭活剂的灭活。
<实施例16利用灭活过滤装置对M13噬菌体进行灭活测试1>
以与实施例14相似的方式进行测试,除了使用实施例6中制备的M13噬菌体溶液代替λ噬菌体溶液以外。
结果示于图6和7中。这些图中的空心圆(○)表示利用实施例的过滤装置的测量结果,而实心圆(●)表示利用对照过滤器的测量结果。图6举例说明了M13噬菌体的灭活比率。图7举例说明了传染力,其中原始噬菌体溶液的传染力视为100。
上述获得的结果已经说明,通过实施例中的灭活过滤装置,M13噬菌体在短时间内几乎被完全灭活。
<实施例17利用灭活过滤装置对M13噬菌体进行灭活测试2>
以与实施例15相似的方式进行测试,除了采用实施例6中制备的M13噬菌体溶液代替λ噬菌体溶液以外。
结果示于表13中。
表13
总之,酶在0℃几乎没有活性。因此,在0℃时获得的灭活比率似乎不归功于酶的活性而是由于仍保留在过滤器上未被回收的噬菌体。
在对照过滤器中,37℃和0℃时的灭活比率之间几乎没有差异。这表明对照过滤器的灭活比率不归功于酶反应。
另一方面,在培养温度0℃和37℃之间观察到灭活比率存在很大差异。这表明由实施例中的过滤装置所获得的灭活比率归功于病毒通过灭活剂的灭活。
<实施例18利用灭活过滤装置对流感病毒进行灭活测试>
利用灭活过滤装置,对具有包膜的流感病毒进行灭活测试。
将实施例13中制备的灭活过滤装置切成10mm×10mm部分。采用流感病毒型A/H1N1(ATCC No.VR-95)。
把流感病毒接种到含胚的鸡蛋的尿囊腔中,并在37℃的孵卵器中培养7天。收集尿囊绒膜液,离心(3000rpm,30分钟),并且收集上清液。将如此获得的上清液用作病毒储液。
通过喷雾器,将病毒储液附着于灭活过滤装置上。从病毒溶液附着前后的重量差计算,施加到过滤装置上的病毒储液的量为20μL。作为对照,以与没有灭活剂支撑在其上的过滤器相似的方式附着病毒储液。
把各个过滤器放置在相对湿度为90%的干燥器中,接着在35℃培养1小时。培养完成后,将过滤器放到灭菌的1.8-mL试管中,并且加入1ml的灭菌PBS。混合物搅动5分钟以提取病毒。所得病毒提取液称作“评估用病毒液”。
源自犬肾的MDCK细胞以评估用的病毒溶液接种,该病毒溶液任选被稀释。通过倒置显微镜观察MDCK细胞(CPE,5天)的细胞病变作用,并且计算TCID50(50%传染性效价)。利用灭活过滤装置测试的TCID50为1.77±0.15(n=3),而利用未处理的过滤器测试的TCID50为4.83±0.06(n=3)。
<实施例19利用灭活过滤装置对脊髓灰质炎病毒进行灭活测试>
利用灭活过滤器对没有包膜的脊髓灰质炎病毒进行灭活测试。
将实施例13中制备的灭活过滤装置切成10mm×10mm部分。采用脊髓灰质炎病毒I萨宾株(Lsc,2ab),这是一种减毒的脊髓灰质炎病毒。
用脊髓灰质炎病毒接种绿猴肾脏细胞(BGM细胞),并且在37℃下培养4天。培养基离心(3000rpm,30分钟),收集上清液。如此获得的上清液用作病毒储液。
通过喷雾器,将病毒储液附着于灭活过滤装置上。从病毒溶液附着前后的重量差计算,附着到过滤装置上的病毒储液的量为20μL。作为对照,以相似方式将病毒储液附着到没有灭活剂支撑在其上的过滤器上。
把各个过滤器放置在相对湿度为90%的干燥器中,接着在35℃培养1小时。培养完成后,将过滤器放到灭菌的1.8-mL试管中,并且加入1ml的灭菌PBS。混合物搅动5分钟以提取病毒。所得病毒提取液称作“评估用病毒液”。
绿猴肾脏细胞(BGM细胞)以评估用的病毒溶液接种,该病毒溶液任选被稀释。通过倒置显微镜观察BGM细胞(CPE,5天)的细胞病变作用,并且计算TCID50(50%传染性效价)。利用灭活过滤装置测试的TCID50为3.03±0.15(n=3),而利用未处理的过滤器测试的TCID50为5.03±0.06(n=3)。
<实施例20利用灭活过滤装置对E.coli进行灭菌测试>
如实施例12中所述,制备OD600=~15的E.coli悬浮液。将所得悬浮液(40μL)均匀地滴加到实施例13中制备的灭活过滤装置中。同样,将此悬浮液滴加到未进行灭活处理的过滤器上作为对照(未处理的过滤器)。
将各个过滤器放到1.5-mL试管中,并且在37℃下培养1小时。培养完成后,向各个试管中加入200μL的PBS,混合物离心后回收结合到过滤器上的E.coli。操作重复两次。
将其中回收有E.coli的溶液离心(10,000g×20分钟),然后弃去上清液。把含有细胞的沉淀物悬浮于400μL PBS中。所得悬浮液接种到LB固体培养基上以培养E.coli。对37℃下培养12后形成的菌落计数。
将上述菌落数与从处理前的E.coli悬浮液中获得的比较,并计算致死率。结果,用灭活过滤装置处理的E.coli悬浮液的致死率为99.1%,而用未处理的过滤器处理的E.coli悬浮液的致死率为57.5%。比较从灭活过滤器和未处理的过滤器获得的结果,计算致死率为97.9%。
<实施例21利用灭活过滤装置的杀真菌测试(干法测试)>
参照JIS标准“真菌抗性的测试方法(Methods for test of FungusResistance”(JIS Z 29112000),对本发明的灭活过滤装置的杀真菌效果加以测试。采用黑曲霉(Aspergillus niger)。
把5满环的真菌孢子悬浮在10mL含有0.1wt% Tween 80的无菌水中。所得悬浮液用作孢子悬浮液。将由干热灭菌的玻璃纤维(φ12mm)制成的非纺织布(厚度1.4mm)浸入孢子悬浮液中,接着在洁净台上干燥以制备孢子载体。
在灭菌培养皿中,将孢子载体放置在实施例13中制备的灭活过滤装置上,然后在培养皿上放置玻璃板(厚度5mm,50mm×50mm)盖上(图8)。在恒温35℃和恒湿RH80%下进行培养。
以相似方式,但是利用在其上没有支撑灭活剂的未处理的过滤器进行对照测试。
在灭活过滤装置和未处理的过滤器上均未观察到真菌的生长(图9)。
与上述测试一道,将孢子悬浮液培养在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上。结果观察到真菌的生长(数据在此未显示)。这表明真菌孢子自身在生长中不涉及任何问题。
<实施例22利用灭活过滤装置的杀真菌测试(湿法测试)>
以与实施例21中所述相似的方式,利用黑曲霉制备孢子悬浮液。
将孢子悬浮液(20μL)均匀地滴加到实施例13中制备的灭活过滤装置(10mm×10mm)中,接着在洁净台上干燥。同样,将孢子悬浮液滴加到未处理的过滤器中,然后干燥。所得过滤器用作对照。
将附着有真菌孢子的各个过滤器放置在马铃薯葡萄糖固体培养基上,并在恒温35℃和恒湿RH 80%下培养。
结果在未处理的过滤器中观察到真菌的生长,而在灭活过滤装置中22天的培养期间皆未观察到真菌生长(图10)。
与上述测试一道,将孢子悬浮液培养在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上。结果观察到真菌的生长(数据在此未显示)。这表明真菌孢子自身在生长中不涉及任何问题。
上述测试已揭示出,本发明的灭活过滤装置具有杀真菌效果。过滤器本身不具有杀真菌能力,这是因为在未处理的过滤器中发现了真菌的生长。真菌的生长通过本发明的灭活剂第一次受到抑制。上述测试还否定了过滤器上支撑的灭活剂可用作真菌营养剂的可能性。
(2)空调基于附图,下文将描述空调室内单元和空调器。
图11为空调室内单元10的横截面视图;而图12的透视图说明了由空调室内单元10和空调室外单元30组成的空调100的结构。
如图11和12所示,空调室内单元100的主要组件有吸气格(空气入口)11,用于在房间中吸收空气;室内热交换器13,14和15,用于冷却或加热从吸气格11吸入的空气;空气出口16,用于把在热交换器13,14和15中已经热交换的空气返回到房间;横流的风扇(空气送风机)17,用于从吸气格11中吸入空气,并将热交换的空气送至房间;以及病毒灭活过滤装置18,布于室内热交换器14空气通道上游附近的位置。前过滤器19从空调室内单元10内部的前表面向上表面布置。前过滤器可去除外物,诸如空气灰尘,所述空气通过吸气格11并导入热交换器13,14和15中。
在上述空调室内单元10中,吸气格11,室内热交换器13,14和15,空气出口16,横流风扇17和前过滤器19都是众所周知的。因此,在此省略了对它们的描述。空气出口16装有已知的天窗20(示于图20中)和挡板21,用于控制风向。空气出口16可通过移动挡板21得以开启或关闭。
图12的示意图说明了空调100装有上述的空调室内单元10。在图12中,标号30所示的组件为空调室外单元。空调室外单元30有压缩机31,用于压缩制冷剂;室外热交换器32,用于实施制冷剂和室外空气之间的热交换;以及室外风扇33,用于在室外热交换器中促进制冷剂和室外空气之间的热交换。四位阀34和电子安全阀35将在下文参照图13描述,它们也置于空调室外单元30中。
标号50所示为制冷剂管,用于连接空调室内单元10和空调室外单元30,并且在室内单元10和室外单元30之间使制冷剂循环。标号60所示为遥控器,通过遥控器可设定空调单元100的操作模式。
例如,病毒灭活过滤装置18具有如图14-18所示的结构。
图14示出病毒灭活过滤装置的第一个结构实施例,其中图14(A)为全景图,而图14(B)为图14(A)的部分放大图。
病毒灭活过滤装置18可装有过滤体18a和直接支撑在纤维18b上的病毒灭活剂(下文将简称为“灭活剂”)18c,所述纤维18b组成了过滤体18a。纤维18b的例子可包括诸如玻璃,人造丝,纤维素,聚丙烯,聚乙烯对苯二酸酯,聚丙烯酸和聚酰胺的纤维。也可采用高度吸湿性纤维,例如CELLFINE N(Toyobo co.Ltd.)。
不仅可采用物理方法还可采用化学方法,使灭活剂18c支撑在纤维18b上。例如,通过把基材的羧基转化成叠氮化物并将叠氮化物经酰胺键结合到活性成分上,可使活性成分支撑在基材上。不仅羧基而且诸如羟基或氨基的官能团均可用于这种化学键合。这种化学承载方法照例是已知的(Shin-jikken Kagaku Koza,Seibutsu Kagaku(1),pp.363-409 Maruzen 1(1978))。
利用具有上述结构的病毒灭活过滤装置18,可以急剧增加待灭活病毒的量,这是因为过滤体18a在其上支撑着具有病毒灭活功能的灭活剂18c。
图15为病毒灭活过滤装置18的第二结构实施例的分解视图。图15中所示的过滤装置包括具有吸水特性和/或吸湿特性的载体18d,其上支撑有灭活剂18c,其中载体18d用粘合剂固定到纤维18e上(未示出)。载体18d的材料的例子可包括合成材料,诸如聚丙烯酸,聚丙烯酰胺和聚乙烯醇;天然材料,诸如棉花,羊毛,藻酸钠,甘露聚糖和琼脂;以及再生材料,诸如人造丝。纤维18e的材料的例子可包括诸如聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚乙烯对苯二酸酯(PET)和聚酰胺(PA)的聚合物。
该实施例的病毒灭活过滤装置18具有下列结构灭活剂18c支撑在具有吸水特性和/或吸湿特性的载体18d上,而载体18d通过粘合剂固定到纤维18e,以便过滤装置可取得与上述的第一结构实施例相似的效果。
图16(A)示出病毒灭活过滤装置18的第三结构实施例,其中灭活过滤装置18由载体18d和基材18f和18g组成,所述载体18d具有多个在其上支撑的灭活剂18c,而所述基材18f和18g具有垂直夹在其中的载体。
载体18d的材料的例子可包括聚丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚乙烯醇,棉花,羊毛,人造丝,藻酸钠,甘露聚糖和琼脂。基材18f和18g分别可由非纺织织物制成。基材18g位于载体18d的下方,优选非纺织织物,其网眼小于病毒颗粒的直径(颗粒大小数十微米至数百微米)。
扁平的病毒灭活过滤装置18具有与上述结构实施例相似的效果,这是因为其上支撑有灭活剂18c的载体18d垂直夹在两个基材18f和18g之间。
图16(B)示出病毒灭活过滤装置18的第四结构实施例。尽管其是扁平的病毒灭活过滤装置,具有类似于图16(B)中所示的开放三明治的结构,但可实现与上述实施例相似的效果。
病毒灭活过滤装置18具有第一到第四结构实施例中所示的结构,例如,可将其置于壳体内所含的空调室内单元10的空气通道中。
图18(A)示出病毒灭活过滤装置18的第五结构实施例。在此灭活过滤装置18中,过滤体18a由在其上直接支撑有灭活剂的纤维制成。过滤体18a为褶状。
根据褶状的病毒灭活过滤器18,过滤体18a由在其上直接支撑有灭活剂的纤维制成,并且过滤体18a为褶状,因此,与上述结构实施例中的过滤装置比较,压力损失较小。由于与病毒接触的几率增大,过滤装置的病毒捕获比率提高,并且可抑制水分的蒸发。
图18(B)示出病毒灭活过滤装置18的第六结构实施例。在灭活过滤装置18中,多个具有圆形横截面的杆状构件首尾连接,以分别支撑构件18i和18j。杆状构件18h由其上支撑有病毒灭活剂17c的成束的纤维组成。
在根据该结构实施例的杆型病毒灭活过滤装置18中,压力损失较小。由于灭活剂的支撑量增加,与第一到第四结构实施例的灭活过滤装置相比,此过滤装置具有更高的灭活能力和更长的操作寿命。
在此第六结构实施例中,各个杆状构件具有圆形横截面。然而,杆状构件可具有三角形,方形,椭圆形或中空横截面。它们可在垂直方向,水平方向或倾斜方向排列,或者它们可彼此交叉排列。当该结构实施例的病毒灭活过滤装置18安装在空调室内单元10上时,优选附着到空气快速流动的位置,例如,空气出口16,或者吸气格11和空气出口16的两个位置。
图18(C)示出病毒灭活过滤装置18的第七结构实施例。灭活过滤装置18具有在诸如氨基甲酸酯的多孔体18K的表面上支撑的灭活剂18c。
海绵状的病毒灭活过滤装置可具有与第一到第四结构实施例相似的效果。
可采用由吸水和/或吸湿材料制成的过滤体。例子包括由下列物质制成的非纺织织物天然纤维,诸如棉花和羊毛;再生纤维,诸如人造丝和醋酸纤维素;或者合成纤维,诸如聚乙烯,聚乙烯对苯二酸酯和聚酰胺;还包括棉织物;玻璃纤维垫;金属纤维垫;合成树脂,诸如丙烯酸,丙烯酰胺以及聚乙烯醇;以及天然再生材料,诸如藻酸钠,甘露聚糖和琼脂。灭活剂可直接或通过载体固定到过滤体上。
本发明的病毒灭活剂可在液相中起作用。通过利用吸水和/或吸湿材料作为过滤器的纤维或载体,从而在纤维的表面上或载体的内部生成细小液相,可活化灭活剂。
在上述过滤装置的结构中,灭活剂甚至在常温和常湿下具有活性,但是病毒灭活剂中所含的酶在温度较高时具有更高活性。因此,灭活剂可在高温和高湿气氛下受到更多活化。温度优选在不超过酶的最适温度的范围内,同时不大于空调和过滤装置的耐热温度。例如,当酶为pfu蛋白酶S(Takara Bio co.Ltd.)的情况下,温度范围优选为约30到80℃。
装有上述病毒灭活过滤装置18的空调室内单元10具有灭活剂活化装置,用于在热和潮湿的气氛下维持内部空间S,从而活化灭活剂。本文所用的术语“内部空间S”是指从吸气格11吸入并从空气出口16排出的空气的通道(空间)。通过有效利用在空调中通常提供的组件,而且除了病毒灭活过滤装置18外无需加入其他组件,第一实施方案的灭活剂活化装置可操作空调100。
在空调100中,例如,提供有病毒灭活操作模式。在所述模式中,设有常规热交换器的制冷剂环路可用作灭活剂活化装置。空调100的控制装置可实施操作模式,以在适于活化病毒灭活剂的热和潮湿的气氛下维持内部空间S。通过病毒过滤器18捕获的病毒可预先被活化的病毒灭活剂破坏,由此可实现病毒不可逆灭活用的病毒灭活方法。
在病毒灭活操作模式中,水对保持热和潮湿的气氛是必须的。置于室内空调单元10中的室内热交换器13,14和15的冷却操作连续进行一预定时间段。这些热交换器表面上生成的冷凝水可用于维持潮湿气氛。在空气调节用的冷却和除湿操作中,热交换器可起到蒸发器的作用,以与此相似的路径,通过循环制冷剂可实施室内热交换器13,14和15中的冷却操作。室内热交换器的冷却操作下文将称作“冷凝水生成操作”。
在冷凝水生成操作中,如图13中的制冷剂环路视图所示,通过驱动空调室外单元30中的压缩机31和室外风扇33,冷却液可得以循环。在空调室内单元10中,横流风扇17处于操作状态,同时开启置于空气出口16中的挡板21。
制冷剂以下列方式循环。如图13中的箭头(实线)所示,在制冷剂从压缩机31中排出后,通过四位阀34,循环方向转换成选定的方向,而制冷剂以顺时针方向循环,次序如下室外热交换器32,电子安全阀35,室内热交换器13,14和15以及四位阀34,最后返回压缩机31。制冷剂的流动给室内热交换器13,14和15可提供气液两相流动。实施了空气的热交换,因此,在去除汽化热后,空气变冷,并且由于温度下降空气中的水分冷凝,作为冷凝水沉积在热交换器表面上。如此生成的冷凝水从室内热交换器13,14和15的表面上滴到排水盘22中。然后,冷凝水从空调室内单元10通过图中未示出的排水通道排到外部。
冷凝水生成操作完成后,为了蒸发如此生成的冷凝水并增加内部空间S的温度和湿度,操作模式转化成加热操作(该加热操作下文将称作“冷凝水加热操作”,目的是为了与空气调节用的加热操作相区分)。
在冷凝水加热操作中,如图13中制冷剂环路图的箭头(虚线)所示,从压缩机31中排出的制冷剂通过转换操作四位阀34,可以与冷凝水生成操作中相反的方向,即反时针方向流动。从压缩机31排出的制冷剂从四位阀34出来后以下列次序流动室内热交换器13,14和15,电子安全阀35,室外热交换器32和四位阀34,以及返回到压缩机31。
如上所述,甚至在冷凝水加热操作中,供给室内热交换器13,14和15的高温和高压气体制冷剂当其以与空气加热操作(空气调节用的加热操作下文将称作“空气加热操作”,目的是为了与冷凝水加热操作相区分)相似的方式循环时,通过空气热交换可压缩。结果,室内热交换器可作为冷凝器发射热,因此沉积在热交换器表面上的冷凝水通过利用热的辐射量作为加热途径可被汽化。
在与空气加热操作区分的冷凝水加热操作中,空调室外单元30的冷凝器31和室外风扇33可加以操作从而促进冷凝水的汽化。然而,横流风扇17的操作可在空调室内单元10中停止。与此同时,操作挡板21关闭空气出口16。结果,空调室内单元10的内部空间S是半封闭的,而空气出口16是全封闭的,由此内部空间S中的温度通过从室内热交换器13,14和15释放出的热而增加。而且,由室内热交换器13,14和15释放出的热所生成的冷凝水的水汽停留在内部空间S以提高湿度。这促进形成适于活化病毒灭活剂的热和潮湿的气氛(病毒灭活气氛)。
为了让病毒灭活过滤装置18稳定地吸收潮气,病毒灭活过滤装置18可布置在室内热交换器13,14和15的上方。更优选地,其刚好布置在室内热交换器的上方以促进形成水汽通道,这是因为通过汽化冷凝水而获得的水汽基本上可直接上升。
灭活过滤装置18的位置不总是限于室内热交换器上方的位置。在普通空气冷却或空气加热操作中,其至少置于空气流动途径中。与此同时,在其放置的位置中,过滤器可与通过冷凝水加热操作所形成的蒸发空气在室内单元内部接触。
由于内部空间S变成适于活化灭活剂的气氛,通过病毒灭活过滤装置18支撑的灭活剂18c被活化,并且过滤装置18中捕获的病毒受到灭活剂18c的灭活。以这种方式灭活病毒的加热操作时间可根据需要加以确定,这取决于期望的病毒灭活比率。
通过冷凝水生成和加热操作,在空调室内单元10的内部空间S中,用于灭活病毒的气氛可维持需要的时间,以便在所述气氛中由病毒灭活过滤装置18所支撑的灭活剂18c被活化,并且由过滤器捕获的病毒可被有效灭活。
上述病毒灭活操作模式可通过单次触及操作面板等的合适位置上的开关而启动。例如,操作可通过揿下病毒清除按钮61而启动,按钮61设有如图19所示的遥控器60。当病毒清除按钮61揿下时,可以生成用于启动病毒灭活操作模式的特定控制信号。通过揿下遥控器60上的病毒清除按钮61,可发出红外控制信号至空调室内单元10的接收器(图中未示出)。图19中的遥控器60除了病毒清除按钮61外,还具有显示装置62,开/停按钮63,温度设定开关64,湿度设定开关65,以及操作模式选择按钮66。
将控制信号从空调单元100的接收器发到控制器(未示出)。接受了这些信号后,控制器根据预定的控制步骤实施上述冷凝水生成操作和加热操作,由此病毒可被灭活。当通过揿下病毒清除按钮61产生控制信号并输入到控制器时,可优于其他操作模式,实施病毒灭活操作模式。在空气冷却或空气加热操作过程中,当病毒清除按钮61揿下时,操作模式可从空气冷却或空气加热操作变成病毒灭活操作。
在操作过程中,可视需要停止病毒灭活操作模式。用于中断病毒灭活操作模式的控制信号可通过再次揿下病毒清除按钮61而产生,或者专门用于中断操作的新按钮可布置于遥控器60上。以此方式,用于启动操作或中断操作的病毒灭活操作模式可通过单次触及遥控器60上的开关而加以选择。这样一种简单的方式利于病毒灭活操作。病毒灭活操作模式可设定与空气冷却或空气加热操作用的计时器一起工作,空调100按惯例带有计时器。
在病毒灭活操作模式中,如上所述形成热和潮湿的气氛,但是获得所需靶气氛的时间可区分于室内或室外环境(温度和湿度)。为了达到所需的量,作为冷凝水生成操作的结果,对生成期望量的冷凝水必须的时间,或者对冷凝水蒸发和获得所需的温度和湿度必须的时间可区分于上述环境。冷凝水生成操作中的条件优选加以控制以在室内热交换器13,14和15的表面上利于形成冷凝水。
接着将描述利于生成冷凝水的操作条件的具体实施例。第一具体实施例是实施操作,同时与普通空气冷却操作比较,设定用作变窄机构的电子安全阀35的开放程度较小。这可增加制冷剂的热泵送能力,并可降低室内热交换器13,14和15的表面温度,因此在热交换器表面上出现的冷凝水的量得以增加。在这种情况下,电子安全阀35的开发程度可加以控制,这取决于通过置于空调室内单元10的室温监测器所检测的值(室温)。室温越高,电子安全阀35的开放程度越小。
第二具体实施例是减少通过室内热交换器13,14和15的空气流动。减少的方法是,设定横流风扇17的转速低于普通空气冷却操作,由此进行低速操作,并减少从风扇中发出的气流。该操作可增加热交换器表面上出现的冷凝水的量,这是因为,空气热泵送能力的减少导致室内热交换器13,14和15的表面温度的降低。
第三具体实施例是检测室外空气温度,并且基于该温度,控制置于空调室外单元30中的室外风扇33的转速。在这种情形下,当室外空气温度高时,通过室外热交换器32冷凝的制冷剂的量在室外风扇33更高的转速下增加。这引起进一步增加供给室内热交换器13,14和15的气液两相流动的制冷剂的量。室内热交换器13,14和15的表面温度变低,由此可增加热交换器表面上出现的冷凝水的量。
上述第一到第三具体实施例可单独使用或组合其中的两种或更多种使用。此外,所有这三种实施例可组合使用。
冷凝水生成操作不必在冷凝水加热操作之前进行。当冷凝水通过普通空气冷却操作生成时,通过空气冷却操作后的冷凝水加热操作,可实施病毒灭活操作模式,同时配置空气冷却操作作为用于生成冷凝水的冷却操作。
在病毒灭活操作模式中,通过活化灭活剂18c灭活病毒的最初目的可通过实施上述冷凝水生成操作和加热操作实现。在冷凝水生成操作前或后,通过加入下文所述的操作,可改善病毒灭活操作效率和延长灭活剂18c的使用寿命。
首先,描述冷凝水生成操作前准备进行的病毒捕获操作。该操作是在病毒灭活过滤装置18中捕获房间存在的病毒,其方法为通过操作横流风扇17以经吸气格11吸入房间空气,导致空气通过病毒灭活过滤装置18,然后经空气出口16使空气返回到房间。该操作在病毒灭活过滤装置18中旨在捕获空气中存在的病毒,因此只有室内空气通过病毒灭活过滤装置18的通道是必须的,以及“风扇模式”可对空气循环加以选择。当然,室内空气可经病毒灭活过滤装置18在普通空气冷却·除湿操作或空气加热操作中得以循环,因此从风扇,冷却·除湿和加热模式中可选择合适的模式,这取决于房间状态或用户喜好。
当空气本身以上述方式循环时,空气本身可通过过滤体18,但是许多与空气一起循环的病毒不能通过过滤器,并被捕获其中。如果病毒捕获操作继续足够的时间,房间中大多数病毒被捕获在病毒灭活过滤装置18中。病毒捕获操作时间的确定要考虑到房间的大小,预计其中存在的病毒量,以及病毒灭活过滤装置18的病毒捕获能力。当实施病毒灭活操作模式的同时在过滤器中捕获许多病毒,许多病毒可通过单次病毒灭活操作被灭活。所以,可以在房间中有效灭活病毒,并由此保持房间洁净气氛,其中病毒更少。
在病毒灭活模式中加热操作完成后,优选在内部空间S中尽快消除热和潮湿气氛。尤其当考虑到灭活剂18c的使用寿命时,优选使气氛凉爽和干燥。换言之,为了抑制灭活剂18c的水解和自我分解,将把灭活剂18c的活化水平带回到普通气氛水平的气氛可以是优选的,否则通过遗留在病毒灭活过滤装置18中的水将使得灭活剂18c出现水解和自我分解。这抑制了灭活剂随时间的降解。
例如,在装有用于将室内空气排到外部的公知通风机(未示出)的空调室内单元中,在灭活剂的活化状态保持预定的时间后,通风进行一定的时间,并且完成冷凝水加热操作。由于热和潮湿的气氛流入房间,在通过使用空调带来的情调中,为了防止退化,在此通风操作中,内部空间S中存在的热和潮湿的气氛通过启动通风风扇(未示出)可排出外部,同时关闭挡板21以保持内部空间S的半封闭状态。
在通风预定时间从房间排出热和潮湿的空气后,除了通风风扇的操作外,通过横流风扇17可启动吹气。在这种情形下,关闭挡板21以维持内部空间S的半封闭状态,并且由于通风和吹气,气流出现在内部空间S,这使得除湿和干燥病毒灭活过滤装置18。退化防止操作可进行足够的时间段,这依赖于内部空间S等的能力来确定。
当空调100的控制装置进行退化防止操作模式时,所述退化操作模式包括完成病毒灭活操作模式后的通风和吹气操作,内部空间S从热和潮湿的环境中快速释放。这可缩短灭活剂18c的活化时间,因此抑制灭活剂18c的降解,并且延长寿命。简言之,病毒灭活过滤装置18直到更换后的寿命可得以延长。
在上述说明中,空调室内单元装有通风机。当空调室内单元10没有通风机时,在完成冷凝水加热操作后,通过位于半封闭内部空间S中的横流风扇17,通风操作可被吹气操作取代,并且病毒灭活过滤装置18可通过由操作引起的气流干燥。
在上述实施方案中,当单元具有通风机时,吹气操作和通风操作皆被用于病毒灭活过滤装置的退化防止操作,而当单元未装有通风机时,吹气操作单独用作退化防止操作。即使室内单元装有通风机,用于从灭活剂的载体中除去潮气的退化防止操作模式可选自单独使用吹气操作或组合使用吹气操作和通风操作,这取决于活化灭活剂用的温度和湿度。
在上述空调室内单元10中,吸气格11总是打开的,因此内部空间S在需要关闭挡板21的冷凝水加热操作中是半关闭的。
接下来,参照图20将描述改进的空调室内单元10A的实施例。在此单元中,在内部空间S关闭的条件下,进行冷凝水加热操作。在此实施例中,吸气口的转换装置,诸如吸气口挡板12,装到吸气格11A上,从而例如在冷凝水加热操作中,视需要关闭吸气格11A。在冷凝水加热操作中,内部空间S用吸气格11A和空气出口16密封,而两者由挡板关闭,这可阻止适于灭活病毒的热和潮湿的气氛渗漏到室外。
当冷凝水加热操作在密封条件下进行时,由于没有气氛渗漏到外部,因此在内部空间S中可容易地维持温度和湿度。这导致灭活剂18c活化效率的改进。换言之,在较短的时间内,可形成所需的病毒灭活气氛。并且,与半关闭状态下冷凝水加热操作比较,用于维持热和潮湿的气氛所需的能量或冷凝水的量可得以减少。
在冷凝水加热操作的同时密封内部空间S,优选通过横流风扇17进行空气搅动。通过搅动,密封内部空间S中的热和潮湿的气氛基本上可被制成均匀的。
这可在全部病毒灭活过滤装置18中均匀地活化灭活剂18c。换言之,病毒灭活剂18c可作用于全部病毒灭活过滤装置18上,从而有效灭活病毒。以此方式,过滤装置可有效发挥作用。
下文将参照图21和22,描述灭活剂活化装置的第二实施方案。通过诸如电子加热器23的加热装置,灭活剂活化装置可加热和蒸发冷凝水,所述冷凝水已通过室内热交换器13,14和15的冷却操作生成,并且积累在排水盘22中,所述加热装置放置在排水盘22附近的合适地方以形成热和潮湿的气氛。在这些图中,标号24为热绝缘材料,而标号25为在排水盘22的底表面上制成的排水孔。
凹槽22a的形成用于积累其中的冷凝水,所述冷凝水已通过普通空气冷却·除湿操作或上述第一实施方案的冷凝水生成操作产生,并且从热交换器表面上滴到排水盘22中。凹槽22a优选在排水盘22的底表面上形成的沟槽,并延伸跨过空调室内单元10的宽度方向,由此整个病毒灭活过滤装置18可均匀地接触基本上从凹槽垂直升起的水汽。凹槽22a具有积累冷凝水的能力足以提升内部空间S的温度和湿度到所需的值,以及足以维持必须的加热操作时间。能力可定义成端面板22b的高度以及凹槽22a的横截面形状或长度,所述端面板22b放置于排水孔25的附近。
凹槽22a不限于延伸跨越宽度方向的沟槽,而是可采用各种修改实施例,诸如多个单独的以一定间隔跨越宽度方向放置的凹槽。
在第二实施方案中,如在第一实施方案中的加热操作,内部空间S在半关闭或密封后,可通过打开电子加热器23加热。当内部空间S半关闭时,优选的是停止横流风扇17的操作,以及当其密封时,优选的是实施搅动操作。在这种情形下,灭活剂活化装置的提供方法是通过将电子加热器23作为加热装置添加到普通空调室内单元并且给排水盘22的形状稍许变化。
与如图19所示的压缩机31和室外风扇33的操作或终止相似,电子加热器23的操作视需要,例如给其间歇通电以维持必须的加热操作时间,优选加以控制。
作为在上述空调单元的内部空间中保留内部空气的结果,内部空间S可保持在适于活化灭活剂的热和潮湿的气氛下。所以,灭活剂18可被活化以有效破坏病毒,由此这些病毒可被灭活。可实施在冷凝水加热操作前或后进行的各种不同的操作,包括捕获操作和通风操作,如在第一实施方案中。
如上所述,根据本发明的空调室内单元和装有此的空调具有灭活剂活化装置,其能够生成适于活化在病毒灭活过滤装置18上支撑的灭活剂18c的气氛,因此,它们可积极地破坏和灭活病毒,减少房间中的病毒量,以及给环境提供被病毒较少感染的可能性。本发明不限于上述实施方案,而在不背离本发明范围下可任选被修改。
在这些实施方案中,空调室内单元和装有此的空调通过给出这些实施例加以描述。商用空间诸如建筑物的空调在基本结构和功能上类似于上述空调114。汽车空调具有利用引擎的冷却水的加热单元,但是过滤装置可同样附着于汽车内部的空气出口。本发明除了空调外,还可适用于空气清洁机,除湿机和干燥机。
本发明的病毒灭活剂也同样适用于医学服务工作者的面具,衣服,壁纸或壁面的涂料,运送感染有病毒的患者的担架,以及胶囊的内涂层。病毒灭活剂也可用作喷雾剂施加给医学废弃物或设施,诸如有住院患者的医院。也可适用于擦鞋垫,地板垫,地毯和汽车座椅。
权利要求
1.一种用于灭活液相中的病毒的病毒灭活剂,包括至少一种选自蛋白变性剂和蛋白水解酶的活性成分。
2.权利要求1的病毒灭活剂,其中所述活性成分既选自蛋白变性剂也选自蛋白水解酶。
3.权利要求1或2的病毒灭活剂,其中蛋白变性剂为尿素。
4.权利要求1或2的病毒灭活剂,其中蛋白变性剂为表面活性剂。
5.权利要求4的病毒灭活剂,其中表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)。
6.权利要求1-5任一项的病毒灭活剂,其中酶为蛋白酶。
7.权利要求6的病毒灭活剂,其中蛋白酶为pfu蛋白酶S。
8.权利要求1-7任一项的病毒灭活剂,其中病毒有包膜。
9.权利要求1-7任一项的病毒灭活剂,其中病毒没有包膜。
10.权利要求1-9任一项的病毒灭活剂,其具有杀细菌作用。
11.权利要求1-10任一项的病毒灭活剂,其具有杀真菌作用。
12.一种灭活病毒的方法,包括将病毒与含有权利要求1-11任一项的病毒灭活剂的溶液接触的步骤。
13.一种病毒灭活过滤装置,包括捕获病毒的滤器和附着于该滤器上的权利要求1-11任一项的病毒灭活剂。
14.一种空调单元,包括空气入口,用于从中导入空气;热交换器,通过空气和制冷剂之间的热交换,用于加热或冷却从空气入口导入的空气;空气出口,用于从中释放通过热交换器热交换的空气;空气送风机,用于促进空气从空气出口释放;病毒灭活过滤装置,包括滤器和权利要求13的病毒灭活剂,置于空气流过的内部空间中;以及病毒灭活剂灭活装置,用于在内部空间生成适于活化病毒灭活剂的气氛。
15.权利要求14的空调单元,进一步包括转换装置,用于关闭部分或全部通向内部空间的开口从而保持内部空间半关闭或密封。
16.权利要求15的空调单元,其中适于活化病毒灭活剂的空气在密封空间中被空气送风机搅动。
17.权利要求14-16任一项的空调单元,其中病毒灭活剂活化装置是在冷却操作后进行的热交换器的加热操作中用于加热和蒸发在热交换器的冷却操作中冷凝的水。
18.权利要求14-16任一项的空调单元,其中病毒灭活剂活化装置是通过加热器用于加热和蒸发在热交换器的冷却操作中冷凝并在排水盘中积累的水。
19.权利要求17或18的空调单元,其中在内部空间被病毒灭活剂活化装置维持热和潮湿后,进行退化防止操作以从滤器中去除水。
20.权利要求14-19任一项的空调单元,其中在病毒灭活剂活化之前,通过将空气导入内部空间并使空气通过过滤装置而进行病毒捕获操作。
21.权利要求14-20任一项的空调单元,进一步包括内部空气保留装置,用于在内部空间保留内部空气。
全文摘要
本发明提供了一种用于灭活液相中的病毒的病毒灭活剂,包括至少一种选自蛋白变性剂和蛋白水解酶的活性成分;捕获病毒的滤器;以及包含其上附着有病毒灭活剂的病毒灭活过滤装置。
文档编号F24F13/28GK1584022SQ20041005745
公开日2005年2月23日 申请日期2004年8月12日 优先权日2003年8月19日
发明者中岛祐二, 桥爪克弘, 田中大辅 申请人:三菱重工业株式会社
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