超音波キャビテーションによる微生物の選択的不活性化

本年度は，Escherichia coli及びSaccharomyces cerevisiaeの周波数20 kHzから3600 kHzの超音波による不活性化実験を行った．また，気泡振動を表現するRayleigh-Plesset方程式より，超音波周波数及び音圧を変化させながら，気泡の振動振幅を計算し，気泡周辺圧力を計算した．超音波による微生物の不活性化は，単一種を対象としたものが主であり，不特定多数の菌が混在する一般雑菌を除いては，複数種の微生物を混合した試料の不活性化の報告は多くはない．本年度は，E. coli及びS. cerevisiaeを混合した試料へ超音波照射を行い，選択的な不活性化の可能性について検討した．周波数430 kHzにおける混合懸濁液中のE. coli及びS. cerevisiaeの不活性化実験を行った．E. coliは照射20 minで不活性化率がほぼ100 %であった．一方，S. cerevisiaeはほとんど不活性化されない結果となった．続いて，周波数1600 kHzにおける混合懸濁液中のE. coli及びS. cerevisiaeの不活性化実験を行った．E. coliは照射5 minで不活性化率が約40 %であった．それに対して，S. cerevisiaeは照射5 minで不活性化率が約100 %であった．このように，それぞれの菌に対して有効な周波数の超音波を適切な時間照射することにより，430 kHzではE. coliだけを選択的に不活性化することが可能であり，1600 kHzでは，S. cerevisiaeを優先的に不活性化させることができた．

本年度は，Escherichia coli及びSaccharomyces cerevisiaeの周波数20 kHzから3600 kHzの超音波による不活性化実験を行った．また，気泡振動を表現するRayleigh-Plesset方程式より，超音波周波数及び音圧を変化させながら，気泡の振動振幅を計算し，気泡周辺圧力を計算した．超音波による微生物の不活性化は，単一種を対象としたものが主であり，不特定多数の菌が混在する一般雑菌を除いては，複数種の微生物を混合した試料の不活性化の報告は多くはない．本年度は，E. coli及びS. cerevisiaeを混合した試料へ超音波照射を行い，選択的な不活性化の可能性について検討した．周波数430 kHzにおける混合懸濁液中のE. coli及びS. cerevisiaeの不活性化実験を行った．E. coliは照射20 minで不活性化率がほぼ100 %であった．一方，S. cerevisiaeはほとんど不活性化されない結果となった．続いて，周波数1600 kHzにおける混合懸濁液中のE. coli及びS. cerevisiaeの不活性化実験を行った．E. coliは照射5 minで不活性化率が約40 %であった．それに対して，S. cerevisiaeは照射5 minで不活性化率が約100 %であった．このように，それぞれの菌に対して有効な周波数の超音波を適切な時間照射することにより，430 kHzではE. coliだけを選択的に不活性化することが可能であり，1600 kHzでは，S. cerevisiaeを優先的に不活性化させることができた．