(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタノールタンクから供給されたメタノールを霧状に噴射するノズルを備え、該ノズルを介して噴射されたメタノールを気化してメタノールガスを発生させるメタノールガス発生部と、上記メタノールガス発生部の上方に位置して、熱反射可能な多孔質金属材料で互いに隔てられた上部と下部とからなり、該上部には空気を供給する空気供給部が連結されており、該メタノールガス発生部から発生したメタノールガスを自然対流により上方に移行させる流路となるとともに、上記メタノールガスに該空気供給部から供給された空気を所定の割合で混合させる筒体部と、上記筒体部の上方に位置し、該筒体部において上記所定の割合で空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化する触媒部とを有し、上記触媒部は、金属薄板をハニカム構造に成形してなるラジカル反応触媒より構成され、該ラジカル反応触媒を複数積層してなり、空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化して少なくともメタノールに由来する活性種を含み生成される複合ガス（以下「バイオガス」という）を発生するバイオガス発生部と、
上記バイオガス発生部における生成ガス量を供給空気量とメタノール量で制御する生成ガス量制御手段と、
上記バイオガス発生部により発生したバイオガスが供給される暴露部と、
上記暴露部の暴露空間内の温度を制御する温度制御手段と、
上記暴露部の暴露空間内の湿度を制御する湿度制御手段と、
上記暴露部に供給されたバイオガスを排気する排気処理部と、
上記排気処理部により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御するバイオガスの排気量制御手段と、
上記暴露部におけるバイオガスの濃度を測定するバイオガス濃度測定手段と、
臭いを検出又は測定する手段を備え、
上記バイオガス濃度測定手段による測定結果として得られるガス濃度情報が上記生成ガス量制御手段に帰還され、上記バイオガス発生部において、一定の触媒の自己反応温度と濃度のバイオガスとなるように、上記生成ガス量制御手段により上記バイオガス発生部における生成ガス量が供給空気量とメタノール量で制御されるとともに、上記排気量制御手段により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御することにより、上記暴露部の庫内ガス濃度を一定にすることを特徴とする核酸分解処理装置。
【請求項２】
上記排気量制御手段により制御される排気処理手段による上記暴露部の暴露空間内のバイオガスの排気処理に起因して生じる庫内差圧を検出する庫内差圧検出手段を備え、
上記庫内差圧検出手段による検出結果から得られる庫内差圧情報が上記排気量制御手段に帰還され、上記排気量制御手段により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御することにより、上記暴露部の庫内差圧を一定にすることを特徴とする請求項１記載の核酸分解処理装置。
【請求項３】
上記バイオガス発生部は、メタノール、ホルムアルデヒド、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素の成分を少なくとも含有した活性酸素とフリーラジカルからなる複合ラジカルガスを発生することを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１項に記載の核酸分解処理装置。
【請求項４】
上記バイオガス発生部は、上記自己反応温度が４００℃〜５００℃の範囲内に制御されることを特徴とする請求項３記載の核酸分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタノールに由来する活性種を含むバイオガスにより核酸分解処理を行う核酸分解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生化学等に係る試験研究等を行うに当り、水に難溶性の高分子である核酸が、用いている容器等の固体の表面に不必要に付着していたり反応液等の液体中に不必要に混入していたり、また、細胞が、容器等の固体や反応等の液体の表面に不必要に付着していたり、反応液等の液体中に不必要に混入していたりすれば、それが、試験研究等に重大な悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００３】
メタノールから触媒反応により発生するラジカル性（メタノールラジカル：ＭＲ）ガスを利用した滅菌システムは、これまで医療器具等の滅菌に用いるガスとして多用されていたエチレンオキサイドガス（ＥＯＧ）やオゾン等以上の殺菌力を持ち、残留性、腐食性がないことが確認されており、浸透性や拡散性も優れていることから現在多くの分野において注目されている。
【０００４】
バイオガスとは、メタノールから触媒により生じた強力な殺菌効果をもつラジカル性複合ガスのことであり、浸透性が高く、大気圧のままでも被滅菌物の内部まで殺菌ができる。接触性殺菌のミストでないことから、金属の腐食やプラスチック等の劣化（腐食性）が無く、非滅菌物の素材を選ばず、さらに、被滅菌物に残留しない（残留性）などの優れた特質があり、拡散性も広く隅々まで満遍なく暴露が可能であり、細かな隙間まで浸透し、精密機器や電子機器等の通電稼動状態においても暴露が可能であり、高い安全性を有する。
【０００５】
従来のＭＲガス滅菌装置において、先ず、メタノールタンクに蓄えられたメタノールを気化用ヒータによって気化してメタノールガスとし、そして生成したメタノールガスを気化用ヒータの上方に設置された触媒部において、ヒータによって触媒部を加熱しつつ反応させて、ＭＲガスを発生するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、従来のＭＲガス発生装置においては、直径方向の大きさとして、例えば１５０〜１８０ｍｍ程度もの大きさを有する触媒部を備えていたため、この触媒部においては、メタノールガスのラジカル化反応に必要な温度を一定に維持させることは難しく、電熱ヒータを触媒内部に備えるようにし、ラジカル化反応に必要な温度を維持するために随時加熱しながら温度を制御することが必要となっていた。
【０００７】
このような従来のＭＲガス発生装置では、触媒反応時における温度の変動が激しく、その結果、一定の濃度を有するＭＲガスを発生させることができなかった。さらに、１５０〜１８０ｍｍ程度（同サイズ以上も存在する）もの大きさを有する触媒部を備えるとともに、さらに上述したように加熱用の電熱ヒータを備える必要があったため、触媒部は必然的に大きくなってしまい、利便性を高めるためのＭＲガス発生装置自体の小型化を困難にしていた。さらに、ホルムアルデヒドを生成する目的（濃度２０００ｐｐｍ以上）の装置として開発されている。
【０００８】
本件の発明者等は、このような従来の問題点に鑑みて、ラジカル化のための触媒反応温度（自己反応）を一定に保ち、安定した濃度の滅菌ガス（バイオガス）を発生させるとともに、小型化が可能な滅菌ガス発生装置を先に提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、液相以外の状態（非ウェット状態）で、核酸を有効に分解する方法として、ヒドロキシメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを少なくとも含むラジカル種メタノール由来の気相物質（ＭＲガス）を用いて、核酸が存続可能な温度条件下において、非可逆的に核酸を分解し、不活化する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１３０９９３号公報
【特許文献２】特許第４２９２２３４号公報
【特許文献３】特開２０１１−０４１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３で提案されている非ウエット型の核酸分解剤を用いて核酸を分解する従来の方法では、５０℃以上の温度領域において、６０分以上の暴露時間を要し、且つ、ホルムアルデヒド成分の濃度が２０００ｐｐｍ以上での効果効能が発揮されるものであった。
【００１２】
しかし、現実的な実用としては、常温〜体温領域が求められており、且つ、短時間での効果効能を発揮することが求められていた。
【００１３】
そこで、上述の如き従来の実情に鑑み、本発明の目的は、検体の種類によっての短時間で高効能を発揮する条件を定義することが可能な核酸分解処理装置を提供することにある。
【００１４】
この核酸分解処理装置は、空間に漂う核酸（ＤＮＡ・ＲＮＡ）もコンタミネーションとして暴露対象とする。
【００１５】
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、核酸分解処理装置であって、メタノールタンクから供給されたメタノールを霧状に噴射するノズルを備え、該ノズルを介して噴射されたメタノールを気化してメタノールガスを発生させるメタノールガス発生部と、上記メタノールガス発生部の上方に位置して、熱反射可能な多孔質金属材料で互いに隔てられた上部と下部とからなり、該上部には空気を供給する空気供給部が連結されており、該メタノールガス発生部から発生したメタノールガスを自然対流により上方に移行させる流路となるとともに、上記メタノールガスに該空気供給部から供給された空気を所定の割合で混合させる筒体部と、上記筒体部の上方に位置し、該筒体部において上記所定の割合で空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化する触媒部とを有し、上記触媒部は、金属薄板をハニカム構造に成形してなるラジカル反応触媒より構成され、該ラジカル反応触媒を複数積層してなり、空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化して少なくともメタノールに由来する活性種を含み生成される複合ガス（以下「バイオガス」という）を発生するバイオガス発生部と、上記バイオガス発生部における生成ガス量を供給空気量とメタノール量で制御する生成ガス量制御手段と、上記バイオガス発生部により発生したバイオガスが供給される暴露部と、上記暴露部の暴露空間内の温度を制御する温度制御手段と、上記暴露部の暴露空間内の湿度を制御する湿度制御手段と、上記暴露部に供給されたバイオガスを排気する排気処理部と、上記排気処理部により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御するバイオガスの排気量制御手段と、上記暴露部におけるバイオガスの濃度を測定するバイオガス濃度測定手段と、臭いを検出又は測定する手段を備え、上記バイオガス濃度測定手段による測定結果として得られるガス濃度情報が上記生成ガス量制御手段に帰還され、上記バイオガス発生部において、一定の触媒の自己反応温度と濃度のバイオガスとなるように、上記生成ガス量制御手段により上記バイオガス発生部における生成ガス量が供給空気量とメタノール量で制御されるとともに、上記排気量制御手段により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御することにより、上記暴露部の庫内ガス濃度を一定にすることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る核酸分解処理装置は、上記排気量制御手段により制御される排気処理手段による上記暴露部の暴露空間内のバイオガスの排気処理に起因して生じる庫内差圧を検出する庫内差圧検出手段を備え、上記庫内差圧検出手段による検出結果から得られる庫内差圧情報が上記排気量制御手段に帰還され、上記排気量制御手段により上記暴露部から排気するバイオガスの排気量を制御することにより、上記暴露部の庫内差圧を一定にするものとすることができる。
【００１９】
また、本発明に係る核酸分解処理装置において、上記バイオガス発生部は、メタノール、ホルムアルデヒド、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素の成分を少なくとも含有した活性酸素とフリーラジカルからなる複合ラジカルガスを発生するものとすることができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る核酸分解処理装置において、上記バイオガス発生部は、例えば、上記自己反応温度が４００℃〜５００℃の範囲内に制御されるものとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る核酸分解処理装置では、フィードバック制御により暴露部の暴露空間内における温度、湿度、濃度の定量的制御を行うことができ、検体の種類によっての短時間で高効能を発揮する条件を定義することができる。
【００２２】
この核酸分解処理装置は、核酸分解の効果効能を発揮する環境温度を３７℃の体温域とし、１５分以内の短時間で、且つ、ホルムアルデヒド成分濃度１００ｐｐｍ以内において、二重螺旋のＤＮＡ核酸を有効に分解（１０ｂｐ以下のバラバラ状態）する能力を有し、気相の核酸分解法として核酸分解９９．９９％〜１００％を達成することができる。
【００２３】
また、この核酸分解処理装置では、非ウエットで９９．９９％、ウエット（１００μｌ）で９５％の効能を発揮する。
【００２４】
この発明を基にした応用技術により高度先端的医療（細胞治療、遺伝子治療、再生医療）分野や海洋研究分野、航空宇宙分野の他、危機管理分野（防衛、消防、警察等）、医療、介護等におけるＤＮＡ・ＲＮＡフリー（バイオ系核酸レベルのコンタミネーションの除去・除染）を必要とする分野や効果効能レベルのコントロールによって滅菌、殺菌、除菌の分野への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した核酸分解処理装置の構成例を模式的に示す図である。
【図２】上記核酸分解処理装置におけるバイオガス発生部の構成例を模式的に示す図である。
【図３】上記バイオガス発生部の具体的な構成例を模式的に示す図である。
【図４】上記バイオガス発生部におけるメタノールガス発生部の構成例を模式的に示す図である。
【図５】上記バイオガス発生部におけるメタノールガス発生部の他の構成例を模式的に示す図である。
【図６】上記バイオガス発生部における触媒カートリッジの構成例を模式的に示す図である。
【図７】上記バイオガス発生部における触媒カートリッジの他の構成例を模式的に示す図である。
【図８】上記核酸分解処理装置における暴露部の構成例を模式的に示す図である。
【図９】上記核酸分解処理装置における排気処理部の構成例を模式的に示す図である。
【図１０】上記核酸分解処理装置における制御部による制御系の全体を模式的に示す系統図である。
【図１１】上記制御部による上記核酸分解処理装置の制御フローを模式的に示す図である。
【図１２】上記核酸分解処理装置における暴露部の庫内ガス濃度制御を行う制御系の構成を模式的に示す系統図である。
【図１３】上記核酸分解処理装置における暴露部の庫内湿度制御を行う制御系の構成を模式的に示す系統図である。
【図１４】上記核酸分解処理装置における暴露部の庫内温度制御を行う制御系の構成を模式的に示す系統図である。
【図１５】上記核酸分解処理装置における暴露部の庫内差圧制御を行う制御系の構成を模式的に示す系統図である。
【図１６】上記核酸分解処理装置における排気処理部の排気触媒温度制御を行う制御系の構成を模式的に示す系統図である。
【図１７】上記核酸分解処理装置における暴露試験例を示す図である。
【図１８】上記暴露試験における核酸分解評価基準を模式的に示す図である。
【図１９Ａ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図１９Ｂ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図１９Ｃ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２０Ａ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２０Ｂ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２０Ｃ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２１Ａ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２１Ｂ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２１Ｃ】上記核酸分解処理装置の暴露試験の具体例を示す図である。
【図２２】上記核酸分解処理装置の暴露試験における各試験のreal time-PCR法によるGAPDH実測値の測定結果のグラフである。
【図２３】上記核酸分解処理装置の暴露試験における各試験のreal time-PCR法によるGAPDH実測値の測定結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。
【００２７】
本発明は、例えば図１に示すような構成の核酸分解処理装置１００に適用される。
【００２８】
この核酸分解処理装置１００は、メタノールに由来する活性種を含むバイオガスにより核酸分解処理を行うものであって、バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１４０及び、これら各部の動作を制御する制御部１５０を備える。
【００２９】
この核酸分解処理装置１００において、バイオガス発生部１１０は、空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化して少なくともメタノールに由来する活性種を含むバイオガスを発生するものである。
【００３０】
このバイオガス発生部１１０は、例えば、図２に示すように、原料となるメタノールを供給する着脱式のメタノール供給タンク１にソレノイドバルブからなる直動式オンオフ弁２を介して接続されたメタノールサブタンク３からメタノールがメタノールポンプ７により吸い上げられてメタノール制御弁１７を介して供給される気化器１０が内筒体１２Ａの下部に設けられ、上部に触媒カートリッジ１８が装着されたメタノールガス発生部１１を外筒体１２Ｂ内に設けてなる。
【００３１】
上記メタノールサブタンク３には、収容したメタノールの液面をタンク内の上部位置及び下部位置において検出する上部液面計４と下部液面計５が設けられている。また、このメタノールサブタンク３の底部にはドレインバルブ６が設けられている。
【００３２】
なお、液面レベルの検出手段はメタノールサブタンク３の材質や構造により、透過形や反射形のファイバセンサ方式や、静電容量形や超音波を用いた変位や距離センサでも良く、実現手段は問わない。
【００３３】
上記メタノールガス発生部１１には、ソレノイドバルブからなる方向切替弁８を介してエアポンプ９により取り込まれる外気（空気））がエア制御弁１６を介して供給されるようになっている。
【００３４】
そして、上記メタノールガス発生部１１は、上記内筒体１２Ａの下部に設けられた気化器１０においてメタノールを気化することによって、ラジカル化反応の反応物質であるメタノールガスを発生させ、空気が混合したメタノールガスを上記内筒体１２Ａの上部に装着されている触媒カートリッジ１８において触媒反応させることにより、バイオガスを発生する。
【００３５】
気化器ヒータ２０の前に気化し易くするため図３の焼結金属等の温度安定化金属からなる熱媒体２１が存在する。
【００３６】
上記気化器１０は、制御部１５０により制御される気化器ヒータ２０を備え、メタノールサブタンク３から供給されたメタノールを上記気化器ヒータ２０により加熱気化させることによりメタノールガスを発生させる。
【００３７】
この気化器１０には、上記制御部１５０に気化器温度情報を供給する気化器温度センサ１３が設けられている。
【００３８】
また、上記メタノールガス発生部１１には、異常温度センサ１４Ａが上記内筒体１２Ａの下部に設けられているとともに、触媒温度センサ１５が上記内筒体１２Ａの上部に設けられている。上記異常温度センサ１４Ａ及び触媒温度センサ１５により得られる各温度情報は、上記制御部１５０に供給されるようになっている。
【００３９】
このバイオガス発生部１１０は、着脱自在なガス導入管アタッチメント１９により暴露部１２０に結合されており、発生したバイオガスを上記ガス導入管アタッチメント１９を介して上記暴露部１２０に供給する。
【００４０】
すなわち、このバイオガス発生部１１０では、外筒１２Ｂにより、メタノールガス発生部１１を完全密封としてガス導入管アタッチメント１９を通じて発生ガスを外部へ導入するようになっている。
【００４１】
上記エア制御弁１６とメタノール制御弁１７は、上記制御部１５０により制御されるようになっており、供給量は、それぞれエアポンプ９と燃料ポンプ７を制御している。ポンプ９の制御方式は問わないが、ここではＰＷＭ制御を採用している。
【００４２】
上記バイオガス発生部１１０におけるバイオガスの生成ガス量は、上記メタノールガス発生部１１に供給する空気量（エアポンプ９）とメタノール量（燃料ポンプ７）で制御することができる。
【００４３】
ここで、上記バイオガス発生部１１０には、例えば、本件発明者等が提案している上記特許文献２に記載されているガス発生装置が用いられる。
【００４４】
すなわち、上記バイオガス発生部１１０は、図３に示すように、上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールを霧状に噴射するノズル２３を備え、該ノズル２３を介して噴射されたメタノールを気化してメタノールガスを発生させるメタノールガス発生部１１の気化器１０と、上記気化器１０の上方に位置して、熱反射可能な多孔質金属材料で互いに隔てられた上部と下部とからなり、該上部には空気を供給する上記エアポンプ９が連結されており、該メタノールガス発生部１１から発生したメタノールガスを自然対流により上方に移行させる流路となるとともに、上記メタノールガスに該エアポンプ９から供給された空気を所定の割合で混合させる上記内筒体１２Ａと、上記内筒体１２Ａの上方に位置し、該内筒体１２Ａにおいて上記所定の割合で空気が混合したメタノールガスを触媒反応によりラジカル化する触媒部を有し、上記触媒部は、金属薄板をハニカム構造に成形してなるラジカル反応触媒より構成され、該ラジカル反応触媒を複数積層した触媒カートリッジ１８からなる。
【００４５】
このバイオガス発生部１１０は、上記メタノールサブタンク３からメタノールが供給され、そのメタノールを気化することによってメタノールガスを発生させる気化器１０と、その気化器１０の上方に位置して気化器１０から発生したメタノールガスを空気と混合させるとともに、発生したメタノールガスを自然対流を利用して上方に案内する流路を形成するために設けられた内筒体１２Ａと、メタノールガスの流路上方に取り外し可能な状態で内筒体１２Ａに連続して設けられ、メタノールガスを触媒反応によりラジカル化してバイオガスを発生させる触媒カートリッジ１８とから構成されている。
【００４６】
このバイオガス発生部１１０を構成する気化器１０は、メタノールを気化することによって、ラジカル化反応の反応物質であるメタノールガスを発生させ、内筒体１２Ａへと供給する。
【００４７】
バイオガス発生部１１０は、図４に示すように、原料となるメタノールを収容する上記メタノールサブタンク３と燃料ポンプ７とメタノール制御バルブ１７を介しメタノール供給用連通管２４を通じて連結されており、少なくとも、メタノールを加熱気化させる気化器ヒータ２０と、上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールを気化するに際して温度を制御する焼結金属等の温度安定化金属からなる熱媒体２１と、気化したメタノールをバイオガス発生部１１０の上方部に導通させる気化ノズル２２と、さらに上記メタノールサブタンク３から供給されるメタノールを霧状に噴射して熱媒体２１の方へ移行させるノズル２３とから構成される上記気化器１０を備える。
【００４８】
このバイオガス発生部１１０では、上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールが、熱媒体２１による温度制御の下、気化器ヒータ２０によって加熱されて気化され、気化して生成したメタノールガスが気化ノズル２２から発生する。発生したメタノールガスは、図３の気化カバー１４を通り、自然対流を利用してバイオガス発生部１１０の上方、すなわち触媒カートリッジ１８へ分散して移行する。
【００４９】
より具体的に説明すると、気化器ヒータ２０への通電が開始され、上記メタノールサブタンク３から図４のメタノール供給用連通管２４を通って供給されたメタノールを導通する熱媒体２１がその気化器ヒータ２０からの熱によって１００〜２００℃に加熱され始める。そして、上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールが熱媒体２１を通過すると、メタノールは熱媒体２１に生じている熱によって温められて気化し、メタノールガスが発生する。このようにしてメタノールガスが発生すると、メタノールガスは気化ノズル２２及び図３の気化カバー１４を通って分散し、内筒体１２Ａ中を自然対流を利用して、触媒カートリッジ１８へと移行する。
【００５０】
この図２の気化器１０に用いられる焼結金属等の温度安定化金属からなる図４の熱媒体２１としては、種々のものを用いることができ、特に限定されるものではないが、金属たわしを構成する細線状の金属素材等が好適に用いられる。
【００５１】
具体的に、その金属素材としては、酸化し難く、温度を一定に保持することが可能な金属素材を用いることが好ましい。詳細は後述するが、この図３の気化器１０における温度のふらつきが触媒カートリッジ１８における触媒反応温度に大きな影響を及ぼし、触媒反応温度を不安定にする。したがって、温度を一定に保持することが可能な金属素材を用いて熱媒体２１を構成することによって、バイオガス発生部１１における温度のふらつきを抑制し、触媒カートリッジ１８における触媒反応温度（自己反応）を安定化させることができる。例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼等を用いることによって形成した熱媒体２１等を使用する。
【００５２】
また、バイオガス発生部１１の本体自体も、酸化し難く、温度を一定に保持する効果を有する金属素材で構成することが好ましく、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼等により構成することが好ましい。このような金属素材を用いてバイオガス発生部１１を構成することによって、上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールに対して均等に熱を伝達することが可能となり、１２０〜１３０℃の間において、具体的に触媒の自己反応温度を±０．５℃程度の変化だけの、ふらつきのほとんどない温度制御のもと、メタノールを気化することができる。なお、ステンレス鋼を用いる場合、ＳＵＳ３０４に限定されるものではなく、ＳＵＳ３０３やＳＵＳ３１６等のステンレス鋼を用いることもできる。
【００５３】
また、このバイオガス発生部１１は、上記メタノールサブタンク３からメタノール供給用連通管２４を通って供給されるメタノールを、ポンプ等を利用して霧状にして熱媒体２１の方へ噴射させるノズル２３を備えている。上記メタノールサブタンク３から供給されたメタノールをノズル２３より霧状にして噴射し、霧状のメタノールを上述した気化器ヒータ２０によって熱媒体２１を介して加熱させることで、温度を一定に保ち、安定した状態でメタノールを気化させることができる。
【００５４】
このように、温度一定の安定した状態でメタノールガスを発生させることにより、バイオガス発生部１１における温度のふらつきを抑制して、触媒カートリッジ１８における触媒反応の温度変動をより効果的に抑制し、安定したバイオガスの発生を可能にしている。
【００５５】
なお、図５に示すように、気化器１０に、メタノール供給用連通管２４を連結させて上記メタノールサブタンク３からメタノールを供給させるとともに、水供給用連通管２６を連結させてウォータータンク（図示しない）から所定の割合で水を供給させるようにしてもよい。この場合、上述したノズル２３は、上記メタノールサブタンク３からメタノール供給用連通管２４を通って供給されたメタノールと、そのウォータータンクから水供給用連通管２６を通って供給された水とを混合させる混合ノズル２３’とすることができる。この混合ノズル２３’は、メタノールと水とを混合し、所定の割合の水を含有させたメタノールをポンプ等を用いて霧状にして熱媒体２１の方へ噴射し、温度一定の安定した状況下で、所定の割合で水を含有したメタノールを気化させることができる。
【００５６】
すなわち、後述する実証試験の結果からも明らかなように、３７℃の温度環境においての湿度は、３０％〜４５％の暴露環境であって、その効能は、ｄｓＤＮＡデータより、２μｌで５分、２０μｌで１５分、１００μｌで４５分でピークが消滅している。
【００５７】
暴露環境の温度４５℃と５０℃における湿度１００％環境においては、ピークが消える
時間は３７℃のそれよりも早くはなっているが、湿度よりも温度の影響が大きいと考えられることから、「約７５％程度の湿度を維持した滅菌環境」に限定されるものではないことが判断できる。
【００５８】
したがって、参考文献３に示される湿度環境は、本件実証試験によって湿度条件が及ぼす効能への影響は、少なくとも３７℃以上の温度環境で湿度４５％以上の１５分暴露の滅菌環境（バイオガス発生暴露条件）であれば良い。
【００５９】
ここで、従来のＭＲガス滅菌処理と比較して、滅菌環境を所定の湿度に保つ必要は無く、従来温度５０℃以上、湿度７５％で６０分暴露を要した核酸分解効能が、温度３７℃以上、湿度３０％〜４５％以上、１５分発生暴露にて核酸の分解効能を得ることができる。したがって、滅菌環境（核酸分解）における湿度制御は厳格でなくても良く、温度制御を中心としたバイオガス発生環境において、湿度制御は結露状態の発生のない制御で運用すれば良い。
【００６０】
したがって、図５に示す水供給用連通管２６を用いた水混合機能による湿度制御は、暴露部の容積が大きな場合に有効活用する機能としても良い。
【００６１】
この場合、この気化器１０によれば、メタノールと水とを混合し、所定の割合で水を含有させたメタノールを霧状にして供給することができる混合ノズル２３’を備えているので、所定の湿度を保持したメタノールガスを生成させて触媒カートリッジ１８に供給することができる。そして、この水分を含有したメタノールガスから触媒反応によって発生したバイオガスを使用することで、湿度を加えた効果的な滅菌環境を提供することが出来、温度と湿度情報のフィードバック制御による温度、湿度の一定制御を実現できる。また、熱交換を使用した循環装置を使用することで、温度、湿度を一定に保った環境を提供しても良い。
【００６２】
このように、気化器１０は、ノズル２３を備えているので、メタノールを霧状に噴射して、温度のふらつきのない一定範囲の温度条件でメタノールを気化することができるとともに、触媒カートリッジ１８において安定したラジカル化触媒反応を生じさせることができる。また、このノズル２３は、例えばメタノールと水とを混合させて、所定の割合で水を含有させたメタノールを霧状に供給することができる混合ノズル２３’として構成することもできるので、所定の湿度を保ったメタノールガスを効率的に生成させるとともに、効果的な滅菌環境の提供が可能なバイオガスを発生させることができる。
【００６３】
なお、バイオガス発生部１１における温度を制御し、安定的にバイオガスを生成して供給するために、図２の異常温度センサ１４Ａが上記内筒体１２Ａの下部に設けられているとともに、触媒温度センサ１５が上記内筒体１２Ａの下部に設けられている。上記異常温度センサ１４Ａ及び触媒温度センサ１５により得られる各温度情報を上記制御部１５０に供給することにより、温度を管理・制御することにより、メタノールの着火等を防止して、安全性を向上させることができる。
【００６４】
また、加熱により気化生成したメタノールガスが導通する気化ノズル２２を覆う気化カバー１４には、その側壁に金属製の網をかけるようにすることが好ましい。このようにし て、メタノールガスを導通する気化カバー１４の側壁に金網を掛けることにより、生成したメタノールガスを均一に分散させることが可能となり、触媒カートリッジ１８において均一なラジカル化触媒反応を起こさせることができる。
【００６５】
上記バイオガス発生部１１０における上記内筒体１２Ａは、気化器１０から供給されたメタノールガスのラジカル化触媒反応の場となる触媒カートリッジ１８に案内する流路になるとともに、メタノールガスに所定の割合の空気を混合させる。
【００６６】
具体的に、この内筒体１２Ａは、パンチングプレート１５を挟んで筒体上部１２ａと筒体下部１２ｂの２空間に分けられている。パンチングプレート１５は、気化器１０から気化ノズル２２を介して供給されたメタノールガスの筒体上部１２ａへのガス流れを整える整流部材として作用するとともに、内筒体１２Ａ内を上部及び下部に隔てるために用いられている。
【００６７】
パンチングプレート１５によって隔てられた内筒体１２Ａの筒体下部１２ｂは、気化器１０から供給されたメタノールガスが充満する空間となっており、無酸素状態に維持されている。一方、パンチングプレート１５より上方の筒体上部１２ａでは、所定の割合で上記エアポンプ９から空気が供給され、その供給された空気とメタノールガスとが混合された空間となっている。そして、この空気を混合したメタノールガスは内筒体１２Ａの上方に移行し、内筒体１２Ａの上方に位置する触媒カートリッジ１８を通って触媒反応によりラジカル化し、バイオガスとなる。
【００６８】
なお、パンチングプレート１５は、特に限定されるものではないが、具体的にその表面に形成されるメタノールガスが通気する孔（通気孔）は、丸型形状でも角型形状でもよく、またその他の形状を有した通気孔であってもよい。また、このパンチングプレート１５の通気孔の大きさは、３ｍｍ以下であることが好ましい。孔の径を３ｍｍ以下とすることにより、後述する触媒カートリッジ１８における触媒反応によって発生する反応熱の通過を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００６９】
また、ここでの説明においては、具体的にパンチングプレート１５を用いた例について説明したが、筒体上部１２ａと筒体下部１２ｂとを隔てるものは、パンチングプレートであることに限られず、３ｍｍ以下の径の孔を有する多孔質の金属プレート等の、熱を通過させず、引火を防止することが可能な多孔質金属材料であればよい。金属材料としては、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼等を用いることができ、熱を反射することが可能なように表面が研磨されたものであることが、より安全性を高めるという観点から好ましい。
【００７０】
上述のように、内筒体１２Ａのパンチングプレート１５を隔てた筒体上部１２ａにおいては、メタノールガスと空気とが一定の割合で混合されるが、その空気は筒体上部１２ａに連結された上記エアポンプ９から、その筒体上部１２ａに設けられたエア供給口１６を介して供給されるようになっている。上記エアポンプ９からエア供給口１６を介して供給される空気の供給量としては、メタノールの供給量と略正比例するように供給する。
【００７１】
ここで、この筒体上部１２ａにおける空気の供給について詳細に説明する。本実施の形態に係るバイオガス発生部１１０では、筒体上部１２ａにおける空気の供給量を変化させることにより、後述する触媒カートリッジ１８での自己反応によるラジカル化触媒反応の温度を制御することができる。
【００７２】
このバイオガス発生部１１０における触媒カートリッジ１８は、金属薄板をハニカム構造に成形してなるラジカル反応触媒３０から構成され、メタノールガスとの接触表面積を増やして反応効率を向上させるようにしている。これにより、触媒カートリッジ１８では、作動開始直後十数分間の２３０〜２５０℃程度の加熱のみで、その後は安定した自己反応（メタノールガスの触媒燃焼反応）によってラジカル化反応に必要な４００〜５００℃まで温度を高め、その反応温度を維持させることができ、従来の装置とは異なり随時反応温度を維持させるために加熱し続けることを要しない。このように、このバイオガス発生部１１０によれば、反応温度維持のための継続的な加熱を必要とせず、安定した自己反応により必要な温度に高めるとともに一定に維持できることから、そのラジカル化反応に必要な温度を、筒体上部１２ａにおける空気の供給量を変化させることによって容易に制御することができる。
【００７３】
また、金属パイプと珪藻土等を無秩序に混合させて形成した触媒を備えた従来のＭＲガス発生装置とは異なり、本実施の形態に係るバイオガス発生部１１０では、金属薄板をハニカム構造体に成形した触媒カートリッジ１８にメタノールガスを通過させてラジカル化触媒反応を起こすようにしているので、メタノールガスの触媒反応にばらつきを生じさせず、供給する空気量を変化させることで、容易に触媒反応温度を制御することができる。
【００７４】
この核酸分解処理装置１００は、暴露部１２０の容積で混合比（メタノール量と空気量）は暴露対象によってパラメータを設定することにより制御できる機能を有する。
【００７５】
具体的には、ラジカル化触媒反応に必要な４５０℃程度の温度を自己反応により発生させる場合には、上述したように、メタノールの供給量に対して略正比例するように空気を供給する。具体的には、メタノール供給量を３ｃｃとした場合には、空気の供給量を約３．５Ｌ／分とする割合で供給する。
【００７６】
ただし、この割合（混合割合）は、暴露部１２０の容積によってパラメータを変更する必要がある。
【００７７】
例えば、暴露部１２０の容積が１立方メートル以内の場合の割合は、メタノール量３ｃｃ／分の場合の空気供給量は４．５Ｌ／分、容積が０．５立方メートル以下の容積の場合は５．０Ｌ／分、或いはメタノールの量を少なくして空気量を下げるなど、濃度測定により目的に応じた最適化が実現できる構造を有している。
【００７８】
一方、ラジカル化触媒反応に必要な４００℃より高めの、約５００℃近い温度を自己反応により発生させる場合には、空気の供給量をメタノールの供給量に対して正比例する量よりも多く供給する。これにより、自己反応による燃焼温度が高まり、ラジカル化反応において５００℃近い温度とすることができる。具体的には、上述の４５０℃程度の温度を発生させる場合の空気の供給量の割合（メタノール供給量を３ｃｃとしたときに、空気の供給量を約３．５Ｌ／分とする割合）よりも多い量の空気を供給する。
【００７９】
触媒の自己反応温度は、前述の４００℃〜５００℃の制御範囲として運用しても良い。
【００８０】
このバイオガス発生部１１０では、空気の供給量を変化させることによりラジカル化触媒反応の温度を制御できる。メタノールガスのラジカル化触媒反応に必要な反応温度は約４００〜５００℃であり、このバイオガス発生部１１０では、約３．０ｃｃのメタノール供給量に対して、筒体上部１２ａから供給される空気の供給量を約３．５〜６．０Ｌ／ｍｉｎの範囲で変化させる。これにより、ラジカル化触媒反応の温度を約４００〜５００℃の範囲で変化させることが可能となる。したがって、上記エアポンプ９からの空気の供給量を変化させることにより、容易にラジカル化触媒反応の温度を制御することができる。
【００８１】
このように、このバイオガス発生部１１０によれば、ラジカル化触媒反応温度を維持させるための随時の加熱を必要とせず、安定した自己反応によりラジカル化反応を起こすことができることから、空気の供給量を変化させるだけで、容易にラジカル化反応温度を制御することができる。また、発生するバイオガスの濃度はラジカル化触媒反応温度に依存することから、上述のように空気の供給量を変化させて反応温度を制御することで、バイオガスの濃度を容易に制御することができる。これにより、暴露対象によって容易にバイオガスの濃度を変化させることができ、種々の暴露対象に対して滅菌処理を施すことが可能となる。
【００８２】
この内筒体１２Ａの長辺方向の長さ寸法、すなわち上述したメタノールガス発生部１１と、後述する触媒カートリッジ１８との距離は、その距離（Ｌ）と内筒体１２Ａの直径（Ｄ）と の関係において、Ｌ／Ｄ＝５を満たすように設定することが好ましい。
【００８３】
また、このバイオガス発生部１１０において、触媒カートリッジ１８は、気化器１０において生成し、内筒体１２Ａにおいて所定の割合で空気が混合されたメタノールガスを、自己反応に基づく触媒作用による分解反応を起こさせることによってラジカル化し、バイオガスを発生させる。
【００８４】
この触媒カートリッジ１８は、図６に示すように、触媒カートリッジ１８は、ハニカム構造を有したラジカル反応触媒３０からなる触媒層３１と、この触媒カートリッジ１８の外周部にあり、触媒層３１を囲むように配置された触媒ヒートブロック３２と、この触媒カートリッジ１８を一時的に加熱するための電熱ヒータ３３とが備えられている。自然対流によって図３の内筒体１２Ａ内を通って触媒カートリッジ１８へと移行したメタノールガスは、この触媒カートリッジ１８における自己反応による触媒作用によって、活発な分解反応（自己反応）を起こしてラジカル化されバイオガスとなる。そして、この触媒カートリッジ１８において発生したバイオガスは、自然対流によって触媒カートリッジ１８を出て被処理空間へと移行する。
【００８５】
このような構造を有する触媒カートリッジ１８は、特に、金属からなる薄板（以下、「金属薄板３５ａ」という。）を、例えば波状形状に成形してなるハニカム構造体を有したラジカル反応触媒３０を有していることを特徴としている。気化器１０から１２０〜１３０℃の加熱によって発生したメタノールガスが移行してくると、このハニカム構造体からなるラジカル反応触媒３０を有する触媒カートリッジ１８は、作動開始後約１５分〜２０分間、図３の電熱ヒータ３３によって２３０〜２５０℃まで加熱される。そして、その後はメタノールガスの触媒燃焼（自己反応）を開始するとともに、電熱ヒータ３３は停止され、ラジカル化反応に必要な温度である４００℃〜５００℃程度まで自己反応により温度を上昇させてその温度を維持させる。
【００８６】
上述したように、触媒カートリッジ１８を構成するラジカル反応触媒３０は、金属薄板３５ａを、例えば波状形状に成形してなるハニカム構造体からなっている。このラジカル反応触媒３０は、図７に示すように、金属薄板３５ａを波状に成形し、この波状形状の金属薄板３５ａと、さらに金属からなる平板（以下、「金属平板３５ｂ」という。）とを交互に重ね合わせることによってハニカム構造体を形成し、このハニカム構造体を円筒形状に成形してラジカル反応触媒３０を形成し、触媒カートリッジ１８を構成している。
【００８７】
なお、この触媒カートリッジ１８は、上述した円筒形状のものに限られず、金属薄板３５ａと金属平板３５ｂとを同様に交互に重ね合わせて、四角柱形状や、多角柱形状等、種々の形状に成形することによって構成してもよい。また、ラジカル反応触媒３０を形成するハニカム構造体は、上述したような金属薄板を波状形状に成形してなるものに限られるものではなく、金属薄板を山状形状等の種々の形状に成形して、ハニカム構造を形成するようにしてもよい。さらに、例えば金属平板３５ｂを挟んで隣り合う波状形状の金属薄板３５ａを、互いに位相をずらすようにして配置させてもよい。このようにして隣接する波状形状の金属薄板３５ａをそれぞれ位相をずらすように配置することによって、メタノールガスの接触表面積をより一層増加させることが可能となり、反応効率をさらに向上させることができる。
【００８８】
このバイオガス発生部１１０においては、上述したように、触媒カートリッジ１８を、金属薄板をハニカム構造に成形してなるラジカル反応触媒３０によって構成し、メタノールガスとラジカル反応触媒３０との接触表面積を増加させるとともに、メタノールガスが一定の通路を通過するようにしている。
【００８９】
このようにしてラジカル反応触媒３０をハニカム構造に成形してメタノールガスとの接触表面積を増加させることによって、触媒反応の反応効率を高め、ラジカル化反応に必要な触媒カートリッジ１８の大きさを最小限に抑えることを可能にしている。具体的に、触媒カートリッジ１８におけるラジカル反応触媒３０の直径方向の大きさを、５０〜７０ｍｍ程度の大きさにすることができ、この大きさで反応効率の高いラジカル化反応を起こすことができる。そして、触媒カートリッジ１８の大きさを最小限に抑えることで、容易に交換が可能な形態とすることが可能となっている。また、一定の通路をメタノールガスが通過するようにすることで、ラジカル化反応のばらつきを抑えて一定にし、反応温度の変動を抑制させることを可能にしている。
【００９０】
また、このバイオガス発生部１１０におけるラジカル反応触媒３０によれば、ハニカム構造に成形して接触表面積を増加させるようにしているので、安定したラジカル化反応を効率的に行うことが可能となり、電熱ヒータ３３による随時の加熱を行わなくとも、ラジカル化反応に必要な所定の温度を維持させ、安定した濃度のバイオガスを発生させることができる。
【００９１】
具体的には、作動開始直後の約１５〜２０分間の電熱ヒータ３３による２３０〜２５０℃程度の加熱のみにより、その後はラジカル反応触媒３０における自己反応により、ラジカル化反応に必要な約４００〜５００℃の温度に高めるとともに、その温度を一定に維持し、電熱ヒータ３３によって随時加熱しつづけなくても、安定した濃度のバイオガスを発生させることができる。そして、このように電熱ヒータ３３による随時の加熱を要しないことから、電熱ヒータ３３を触媒の内部に備える必要もなく、容易に交換可能なカートリッジ式の触媒とすることができ、装置の小型化を可能にしている。
【００９２】
このようにハニカム構造を有した触媒カートリッジ１８を備えたバイオガス発生部１１０では、その反応効率が向上したことにより、その一部に備えた電熱ヒータ３３による作動開始後約１５〜２０分間程度の約２３０〜２５０℃までの加熱のみで、その後は自己反応により、安定的にラジカル化反応に必要な約４００〜５００℃の温度を維持することができ、温度変動のないラジカル化反応を実現することができる。
【００９３】
また、波状形状の金属薄板３５ａと、金属からなる金属平板３５ｂとを交互に重ね合わせることによってハニカム構造に成形したラジカル反応触媒３０で触媒カートリッジ１８を構成することにより、表面積とメタノールガスが通過する通路を一定に固定することができ、このことによっても、温度変動等の反応変動のないラジカル化反応を実現することができる。
【００９４】
このバイオガス発生部１１０における気化器１０では、上述したように、温度を一定に保持する効果の高い素材によって熱媒体２１等構成要素で気化器１０を構成しているので、バイオガス発生部１１における温度のふらつきを抑えることが可能となっている。このように、気化器１０を、温度を一定に保持する効果の高い素材を用いて構成することで、１２０〜１３０℃の間において±０．５℃程度のふらつきのほとんどない温度制御のもとに、メタノールに対して均等に熱を与えて気化させることが可能となり、触媒カートリッジ１８における触媒反応温度の温度変動を抑え、安定した濃度のバイオガスを発生させることができる。また、上述したように、この気化器１０では、上記メタノールサブタンク３から供給されるメタノールを霧状にして噴射することによって加熱気化させるようにしているので、温度を一定に維持した安定状態でメタノールガスを発生させることが可能となり、このバイオガス発生装置１１における温度変動をより一層抑制させることができ、安定した濃度のバイオガスを発生させることができる。
【００９５】
このラジカル反応触媒３０を構成するハニカム構造体は、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の種々の遷移金属を用いて成形することができる。本実施の形態においては、例えば銅を用い、薄板銅板を波状形状等に成形してハニカム構造体を形成することにより、表面積を増やし安定した自己反応を行えるようにしている。より具体的には、以下に限定されるものではないが、薄板銅板を波状に成形して表面積を増加させるとともに、さらに例えば銅平板と交互に重ね合わせるようにすることで反応に必要な間隙をつくる。
【００９６】
このように、銅等からなる金属薄板３５ａを波状形状等に成形し、この金属薄板３５ａと、銅等の金属平板３５ｂとを交互に重ね合わせて表面積を増やすことで、ラジカル反応触媒３０の直径方向の長さとして５０〜７０ｍｍ程度の大きさで、ラジカル化に必要な温度まで随時加熱することなく、メタノールガスを効率的に反応させ、一定濃度のバイオガスを発生させることができる。また、反応に必要な隙間を形成し、形成した隙間にメタノールガスを一定に通過させることで、安定したラジカル化触媒反応を実現して、温度変動を抑えることができる。なお、交互に重ね合わせるようにしてハニカム構造を形成する波状形状の金属薄板３５ａと金属平板３５ｂとは、同一の金属を用いても、異なる金属を用いてもよい。
【００９７】
また、この核酸分解処理装置１００において、上記暴露部１２０は、例えば、図８に示すように、庫内ヒータ１３０Ａと庫内冷却器１３０Ｂとにより温度と湿度の制御が可能な恒温恒湿槽からなる。
【００９８】
この暴露部１２０は、図２のガス導入管アタッチメント１９に冷却ゾーン１２１、供給側開閉バルブ１２２、配管バルブ加温ヒータ１２３を介して連結されている。
【００９９】
この暴露部１２０には、導入ファン１２６が設けられており、上記供給側開閉バルブ１２２を開いた状態で上記導入ファン１２６を回転させることにより、上記バイオガス発生部１１０からバイオガスが上記冷却ゾーン１２１、供給側開閉バルブ１２２、配管バルブ加温ヒータ１２３を介して導入される。なお、暴露部１２０の構造によっては導入ファン１２６は必ずしも必要ではない。
【０１００】
ここで、上記冷却ゾーン１２１は、バイオガス発生部１１０から暴露部１２０の庫内へバイオガスを導入する時の温度を下げる効果と、結露を防止する機能を有する。
【０１０１】
また、この暴露部１２０には、外気導入バルブ１２５からヘパフィルタ１２４を介して外気（空気）が導入され、また、外部ガス導入バルブ１３１を介して窒素Ｎ２や炭酸ガスＣＯ２等の外部ガスが導入できる。上記ヘパフィルタ１２４を介して上記暴露部１２０に導入される外気（空気）は、空気加熱ヒータ２４Ａにより加熱できるようになっている。
【０１０２】
この暴露部１２０には、攪拌ファン１２７が設けられており、この攪拌ファン１２７を回転させることにより、導入されたバイオガスや空気などが攪拌され、濃度や温度、湿度を暴露部１２０内で平準化できる。なお、この機能は、暴露部１２０の構造によっては必ずしも必要ではない。
【０１０３】
また、この暴露部１２０には、ガス濃度センサ１２９、庫内圧力センサ１３２、湿度センサ１３３、温度センサ１３４、暴露センサ（核酸センサ）１３５、臭いセンサ１３６Ａ，１３６Ｂ、などの各種センサが設けられている。上記ガス濃度センサ１２９、庫内圧力センサ１３２、湿度センサ１３３、温度センサ１３４、暴露センサ１３５、臭いセンサ１３６Ａ，１３６Ｂにより得られる暴露空間内のガス濃度情報、圧力情報、湿度情報、温度情報、暴露（核酸への効果効能など）情報、臭い情報（内外）が上記制御部１５０に供給されるようになっている。当然に暴露部１２０の外の温度（室温）情報も制御部１５０に供給する。
【０１０４】
さらに、上記暴露部１２０に供給されたバイオガスは、排出側開閉バルブ１２８を開くことにより排気することができるようになっている。
【０１０５】
ここで、上記暴露部１２０の庫内ヒータ１３０Ａ及び庫内冷却器１３０Ｂは、上記暴露部１２０の庫内の温度や湿度を調整するために動作構造であるが、この方式以外にも、温度調節や湿度調節手段としては、暴露部１２０を密閉された恒温槽で構成することや、暴露部１２０と排気処理部１４０の間に熱交換構造を配備した庫内ガスの循環構造による調整構造を有してもよく、外気導入バルブ１２５からの空気（外気）や、それを過熱した空気供給機能などの併用によって実現してもよい。
【０１０６】
外部ガス導入バルブ１３１を通じた気体の導入の場合は、上記暴露部１２０の庫内にダンパー等の拡散構造を設けることで局部的な温度や湿度の変化を緩和しても良い。
【０１０７】
また、この核酸分解処理装置１００において、上記排気処理部１４０は、上記暴露部１２０に供給されたバイオガスを排気するものであって、例えば、図９に示すように、ガス導入管アタッチメント１４１を介して上記暴露部１２０の排出側開閉バルブ１２８に接続される排気ブロア１４３、上記排気ブロア１４３により上記暴露部１２０から排気ガスがガス整流槽１４４を介して送られてくる排気ガスを分解する排気分解触媒部１４５を備え、上記排気分解触媒部１４５において排気ガスを触媒反応により無害化して排気管１４９から排気する。
【０１０８】
この排気処理部１４０は、上記外気導入バルブ１４２を介して外気（空気）を導入できるようになっている。
【０１０９】
また、上記排気分解触媒部１４５は、金属薄板と金属平板とを交互に重ね合わせて成形したハニカム構造体からなり、排気触媒ヒータ１４６により加熱されるようになっている。また、この排気分解触媒部１４５には、下部に排気触媒温度センサ１４７が設けられ、上部に排気温度センサ１４８が設けられている。
なお、この排気分解触媒部１４５の構造は、前述の部材や構造以外の構成でもよく、排気処理能力を十分有するものであれば良い。
【０１１０】
ここで、この核酸分解処理装置１００では、バイオガス発生部１１０から暴露部１２０へのガス導入経路に冷却ゾーン１２１を配備した構造としたが、ここを通過する熱量を利用するシステム構造とすることもできる。すなわち、上記バイオガス発生部１１０における自己反応触媒から発生するガス導入経路の熱を利用することもできる。また、排気処理部１４０の排気処理触媒の加熱ヒータと併用してもよい。外部気体導入バルブ１３１へ供給するヘパフィルタ１２４通過後の空気で加熱ヒータを補助してもよい。また、暴露部１２０の庫内温度の温度調節に利用してもよい。さらに、排気処理部１４０の排気触媒反応温度を、例えば、暴露部１２０の庫内の温度調整に利用してもよい。
【０１１１】
そして、この核酸分解処理装置１００において、上記制御部１５０は、図１０に示す制御系により、上記バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１１２】
すなわち、上記制御部１５０は、バイオガス発生の開始指示を受け付けると、図１１に示すように、システム運転動作を開始し、上記バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１４０を動作させて、暴露処理を行う。
【０１１３】
上記バイオガス発生部１１０は、上記制御部１５０により次のように制御される。
【０１１４】
先ず、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の運転開始時に次のように起動処理を行う。
【０１１５】
上記制御部１５０は、起動処理において、先ず、バイオガス発生部１１０の直動式オンオフ弁２を導通し、方向切替弁８をＡ側すなわちメタノールサブタンク３側に接続して、エアポンプ９でメタノールサブタンク３内のエアを吸い込むことで呼び水となりメタノール供給タンク１からメタノールサブタンク３へメタノールを導く。
【０１１６】
そして、上記制御部１５０は、上部液面計４及び下部液面計５によりメタノールサブタンク３内におけるメタノールの液面の検出を行い、上部液面計４が反応したら上記直動式オンオフ弁２をオフして、メタノール供給タンク１からメタノールサブタンク３へのメタノールの供給を停止する。
【０１１７】
次に、上記制御部１５０は、方向切替弁８をＢ側にすることで通常運転モードとする。通常運転モードにおけるメタノール供給タンク１からメタノールサブタンク３へのメタノールの供給は、上記上部液面計４と下部液面計５による検出出力に応じて上記直動式オンオフ弁２をオンオフ制御することにより行う。上記方向切替弁８は、通常運転時のバイオガス発生部１１へのエア供給と初期動作時のメタノール供給タンク１からメタノールサブタンク３へのメタノール供給の呼び水を兼ねた働きをする。
【０１１８】
なお、エアポンプ９は、上記方向切替弁８を介して共用しているが、独立したポンプを配備した構成や構造としても良い。
【０１１９】
また、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の通常運転モード時に次のようにガス発生処理を行う。
【０１２０】
すなわち、上記制御部１５０は、通常運転モードにおいて、エアポンプ９とエア制御弁１６及び流量センサによりバイオガス発生部１１へのエア供給量を１〜１０リットル／分に制御する。
【０１２１】
また、上記制御部１５０は、メタノールポンプ（燃料ポンプ）７とメタノール制御弁１７及び流量センサにより気化器１０へのメタノール供給量を１〜１０ｃｃ／分に制御する。
【０１２２】
そして、上記制御部１５０は、気化器ヒータ２０により加熱された気化器１０の温度を検出する気化器温度センサ１３により得られる気化器温度情報が１１０℃以上であり、触媒温度センサ１５により得られる触媒温度情報に基づき触媒ヒータ１５Ａにより触媒温度制御を行い上記触媒温度センサ１５により得られる触媒温度情報が２２０℃以上に達した時に、メタノールポンプ７を起動する。ただし、２０分以内に条件が成立しない場合はエラー処理としてシステムの運転を停止する。
【０１２３】
上記制御部１５０は、気化器温度センサ１３により得られる気化器温度情報に基づく気化器温度制御は、通常運転状態で１００℃〜１５０℃に制御する。
【０１２４】
また、上記制御部１５０は、始動後、触媒温度センサ１５により得られる触媒温度情報に基づく触媒温度制御が２００℃〜３００℃の範囲内で、ヒータ設定温度以上の自己反応温度を検出し触媒ヒータ１５Ａをオフする。正常自己反応温度は４００℃〜５００℃の範囲で安定とする。
【０１２５】
さらに、上記制御部１５０は、正常運転動作状態おいて次のようなエラー処理を行う。
【０１２６】
すなわち、上記制御部１５０は、触媒温度センサ１５により検出される触媒温度情報が５分以内に４００℃以上に達した場合は、正常自己反応モードと判断し運転を継続する。
【０１２７】
また、上記制御部１５０は、触媒温度センサ１５により検出される触媒温度情報が５分以内に４００℃以上に達しない場合はシステム異常として運転を停止とする。
【０１２８】
また、上記制御部１５０は、正常運転動作モードにおいて触媒温度センサ１５により検出される触媒温度情報が３００℃を下回った場合はシステム異常として運転を停止する。
【０１２９】
さらに、上記制御部１５０は、安全運転条件として、異常温度センサ１４Ａにより得られる異常加熱検出情報が常に２５０℃以内であることを確認し運転する。すなわち、安全運転温度範囲は２５０℃内としている。
【０１３０】
また、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の運転終了時に、バイオガス発生部１１０の終了処理を次のように行う。
【０１３１】
すなわち、上記制御部１５０は、終了処理において、バイオガス発生部１１０の直動式オンオフ弁２を閉じ、メタノールポンプ７を停止する。また、気化器温度センサ１３により得られる気化器温度情報に基づく気化器ヒータ１３Ａによる気化器温度制御をオフする。また、触媒温度センサ１５により得られる触媒温度情報に基づく触媒ヒータ１５Ａによる触媒温度制御をオフする。また、方向切替弁８をＰ−Ｂ側に切り替える。エアをバイオガス発生部１１に送り温度を低下させる。エアポンプ９は触媒温度が２００℃以下でオフする。
【０１３２】
なお、ドレインバルブ６は、運用上安全の為にメタノールサブタンク３からメタノールを抜く場合に使用する。
【０１３３】
また、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の非常時、すなわち、非常ボタンが押された場合、初期から起動時の異常条件の場合、あるいは、ガス発生時の異常条件の場合に非常停止処理を行う。
【０１３４】
また、この核酸分解処理装置１００の暴露部１２０は、上記制御部１５０により次のように制御される。
【０１３５】
ここで、暴露部１２０の供給側開閉バルブ１２２、外気導入バルブ１２５、排出側開閉バルブ１２８、外部ガス導入バルブ１３１は、初期時には閉じられている。また、配管バルブ加温ヒータ１２３、導入ファン１２６、攪拌ファン１２７、庫内ヒータ１３０Ａ、庫内冷却器１３０Ｂは、初期時にはオフ状態になっている。
【０１３６】
上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の起動時に、バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１３７】
すなわち、上記制御部１５０は、先ず、暴露部１２０の運転準備として供給側開閉バルブ１２２と排出側開閉バルブ１２８を開き、運転準備モードとする。
【０１３８】
次に、バイオガス発生部１１０へ各ヒータ運転を指令する。ただし、ガス導入はしない。また、排気処理部１２０へヒータ運転を指令する。ただし、ガス導入はしない。さらに、暴露部１２０の庫内温度を指定温度まで上昇させる。そして、バイオガス発生部１１０、暴露部１２０の庫内温度、排気処理部１２０の各温度が規定値になるまで待機状態とする。
【０１３９】
そして、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００のガス発生起動時に、バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１４０】
暴露部１２０の庫内の圧力を監視しながら、庫内が陰圧（−０〜−０．０１ＭＰａ）になるように排気処理部１４０により排気吸引する。
【０１４１】
その後、庫内圧力センサ１３２にて陰圧を確認の後に、上記制御部１５０は、上記バイオガス発生部１１０、暴露部１２０の庫内温度、排気処理部１４０の各温度が規定値に達し起動準備が整った時に、上記バイオガス発生部１１０に対してメタノール供給ポンプ７の起動を指示する。
【０１４２】
暴露部１２０の庫内は、ガス導入、撹拌、排気状態を維持する。
【０１４３】
そして、暴露部１２０の庫内の濃度が一定になるように、ガス濃度センサ１２９により得られるガス濃度情報に基づいてバイオガス発生部１１０の制御を以下のように行う。
【０１４４】
上記バイオガス発生部１１０におけるバイオガスすなわち核酸分解ガスの発生量は、上記バイオガス発生部１１０のエア量とメタノール量の混合割合で決まる。エア供給量は、暴露部１２０の庫内の容積と発生時間の兼ね合いで定める。また、暴露部１２０の庫内が陰圧になる吸気と排気のバランス範囲で定める。また、メタノール量は、触媒の自己反応温度の適正範囲内で定める。
【０１４５】
また、暴露部１２０の陰圧制御において、供給エア量と排気ブロアの吸引量のバランスは−０〜−０．０１ＭＰａの範囲とする。試料のパラメータ（濃度、時間、温度、湿度）により最適な陰圧バランスに調整する。
【０１４６】
暴露部１２０の庫内のガス濃度制御では、暴露対象のパラメータ情報にて濃度が一定になるように陰圧バランスを調整する。
【０１４７】
排気処理部１４０の排気ブロア１４３の吸入量を減らすと濃度は上昇し、吸入量を増やすと濃度は低下する。上記排気ブロア１４３の吸引量は、暴露部の１２０の庫内の陰圧範囲で制限する。陰圧バランス範囲内で調整できない場合は、メタノール供給量を制御する。バイオガス発生部１１０におけるメタノール供給量を増やすと濃度が上昇し、減らすと低下する。この範囲は、触媒の自己反応温度域で制限する
【０１４８】
例えば、上記暴露部１２０の庫内のガス濃度制御では、ガス濃度センサ１２９により得られるガス濃度情報をプロセス値ＰＶとし、庫内濃度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶを用いて、図１２に示すような制御系により、暴露部１２０の庫内の濃度を一定にする制御を行う。
【０１４９】
すなわち、庫内濃度の閾値ＳＰに応じた第１の制御量Ｃ１１と上記庫内濃度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分に起動条件を付加した第２の制御量Ｃ１２を加算した第３の制御量Ｃ１３でメタノールポンプ７を制御するとともに、上記庫内濃度の閾値ＳＰに応じた第４の制御量Ｃ２１と上記庫内濃度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分に起動条件を付加した第５の制御量Ｃ２２を加算した第６の制御量Ｃ２３でエアポンプ９を制御する。
【０１５０】
そして、上記メタノールポンプ７によるメタノールの供給量ＧＰ１とエアポンプ９による空気の供給量に決まるガス濃度が暴露部１２０における外乱要素とともにガス濃度センサ１２９により検出され、このガス濃度センサ１２９により得られるガス濃度情報ＧＦが上記プロセス値ＰＶとして帰還されることにより、暴露部１２０の庫内の濃度を一定にする制御が行われる。
【０１５１】
すなわち、暴露部１２０の庫内のガス濃度制御では、比例（Ｐ）制御と積分（Ｉ）制御の組み合わせによるＰＩ制御により、庫内濃度を目標値へ追従させる。
【０１５２】
また、暴露部１２０の庫内の温度湿度制御は、試料のパラメータによる自動制御とし、制御開始から安定までの時間が緩やかな制御であるので、Ｉ−ＰＤ制御でもよく、ＰＩ制御、或いはＰＩＤ制御でもよい。暴露部１２０の庫内容積によっては、オンオフ制御でもよい。熱交換方式による制御を使用してもよい。また、システムの排熱利用をしても良い。
【０１５３】
例えば、暴露部１２０の庫内の湿度制御では、湿度センサ１３４により得られる庫内湿度情報をプロセス値ＰＶとし、庫内湿度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶを用いて、図１３に示すような制御系により、暴露部１２０の庫内湿度を一定にする制御を行う。
【０１５４】
すなわち、庫内湿度の閾値ＳＰに応じた第１の制御量Ｃ１１と上記庫内湿度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分に温度センサ１３４により得られる庫内温度情報を付加した第２の制御量Ｃ１２を加算した第３の制御量Ｃ１３で冷却ゾーン１２１又は庫内冷却器１３０Ｂによる除湿機能を制御する。
【０１５５】
そして、上記冷却ゾーン１２１又は庫内冷却器１３０Ｂによる除湿機能により制御される暴露部１２０の庫内湿度が外乱要素とともに温度センサ１３４により検出され、この温度センサ１３４により得られる庫内湿度情報ＧＦが上記プロセス値ＰＶとし帰還されることにより、暴露部１２０の庫内湿度を一定にする制御が行われる。
【０１５６】
すなわち、暴露部１２０の庫内の湿度制御では、比例（Ｐ）制御と積分（Ｉ）制御の組み合わせによるＰＩ制御により、庫内湿度を目標値へ追従させる。
【０１５７】
また、暴露部１２０の庫内温度制御では、温度センサ１３４により得られる庫内温度情報をプロセス値ＰＶとし、庫内温度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶを用いて、図１４に示すような制御系により、暴露部１２０の庫内の温度を一定にする制御を行う。
【０１５８】
すなわち、庫内温度の閾値ＳＰに応じた第１の制御量Ｃ１１と上記庫内温度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分を第２の制御量Ｃ１２として加算した第３の制御量Ｃ１３で庫内ヒータ１３０Ａを制御するとともに、上記庫内温度の閾値ＳＰに応じた第４の制御量Ｃ２１と上記庫内温度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分を第５の制御量Ｃ２２として加算した第６の制御量Ｃ２３で庫内冷却器１３０Ｂを制御する。
【０１５９】
そして、上記庫内ヒータ１３０Ａと庫内冷却器１３０Ｂの制御に応じた庫内温度が暴露部１２０における外乱要素とともに温度センサ１３４により検出され、この温度センサ３１４により得られる庫内温度ＧＦが上記プロセス値ＰＶとし帰還されることにより、暴露部１２０の庫内温度を一定にする制御が行われる。
【０１６０】
すなわち、暴露部１２０の庫内温度制御では、比例（Ｐ）制御と積分（Ｉ）の組み合わせによるＰＩ制御により、庫内温度を目標値へ追従させる。
【０１６１】
また、暴露部１２０の庫内気圧制御では、庫内気圧又は差圧及び排気反応温度の目標値への追従運転を行う。この庫内気圧制御では、比例（Ｐ）制御と積分（Ｉ）の組み合わせによるＰＩ制御により排気量を制御する。陰圧範囲内を目標値とした庫内気圧制御を行う。目標値は排気反応温度により自動的に定める。
【０１６２】
例えば、暴露部１２０の庫内差圧制御では、差圧センサ１３４により得られる庫内差圧情報をプロセス値ＰＶとし、庫内差圧の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶを用いて、図１５に示すような制御系により、暴露部１２０の庫内差圧を一定にする制御を行う。
【０１６３】
すなわち、庫内差圧の閾値ＳＰに応じた第１の制御量Ｃ１１と上記庫内差圧の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分を第２の制御量Ｃ１２として加算した第３の制御量Ｃ１３で排気処理部１４０の外気導入バルブ１４２の開閉度を制御するとともに、上記庫内差圧の閾値ＳＰに応じた第４の制御量Ｃ２１と上記庫内差圧の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分を第５の制御量Ｃ２２として加算した第６の制御量Ｃ２３で上記排気処理部１４０の排気ブロア１４３の回転数を制御する。
【０１６４】
そして、上記排気処理部１４０の外気導入バルブ１４２の開閉度と排気ブロア１４３の回転数の制御に応じた庫内差圧が暴露部１２０における外乱要素とともに庫内差圧センサ１３２により検出され、この庫内差圧センサ１３２により得られる庫内差圧ＧＦが上記プロセス値ＰＶとし帰還されることにより、暴露部１２０の庫内差圧を一定にする制御が行われる。
【０１６５】
さらに、排気処理部１４０の排気処理では、排気処理部１４０の排気触媒温度センサ１４７により得られる排気触媒温度情報をプロセス値ＰＶとし、排気処理における排気触媒温度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶを用いて、図１６に示すような制御系により、排気処理部１４０の排気触媒温度を一定にする制御を行う。
【０１６６】
すなわち、排気触媒温度の閾値ＳＰに応じた第１の制御量Ｃ１１と上記排気触媒温度の閾値ＳＰと上記プロセス値ＰＶとの差分に排気温度センサ１４８により得られる排気温度情報を付加した第２の制御量Ｃ１２を加算した第３の制御量Ｃ１３で排気触媒ヒータ１４６による排気分解触媒部１４５の加熱温度を制御する。
【０１６７】
そして、上記排気触媒ヒータ１４６により加熱制御される排気分解触媒部１４５における排気触媒温度が外乱要素とともに排気触媒温度センサ１４７により検出され、この排気触媒温度センサ１４７により得られる排気触媒温度情報ＧＦが上記プロセス値ＰＶとし帰還されることにより、排気処理部１４０の排気触媒温度を一定にする制御が行われる。
【０１６８】
このように気圧信号フィードバックと、排気反応温度フィードバックにより陰圧範囲内での排気反応制御を行うことにより、排気触媒にて完全燃焼反応とする。
【０１６９】
この核酸分解処理装置１００では、以上の状態を暴露環境として規定時間暴露処理を行う。
【０１７０】
また、上記制御部１５０は、この核酸分解処理装置１００の運転終了時に、暴露部１２０の終了処理を次のように行う。
【０１７１】
すなわち、暴露部１２０の終了処理において、上記制御部１５０は、先ず、バイオガス発生部１１０に対して停止指令を出してから、外気導入バルブ１２５を開く。次に、庫内ヒータ１３０Ａをオフする。そして、上記バイオガス発生部１１０のエアポンプ９がオフした後に供給側開閉バルブ１２２を閉じる。
【０１７２】
上記制御部１５０は、次に、排気処理部１４０の排気ブロア１４３を高速回転モードとし、ガス濃度センサ１２９により得られる庫内ガス濃度情報が規定値以下になるまで排気処理モードとして運転を継続する。そして、庫内のガス濃度が規定値以下になった場合に、上記排気処理部１４０の排気ブロア１４３を低速に戻し、外気導入バルブ１２５を閉じる。その後に、外部ガス導入バルブ１３１を開き庫内へ外部ガスを注入する。
【０１７３】
上記制御部１５０は、次に、上記外部ガス注入後に排気バルブ１２８を閉じ、排気処理部１４０の排気触媒ヒータ１４６をオフして規定値以下（例えば１００℃以下）の温度になるまで外気導入バルブ１４２開の状態で排気ブロア１４３を運転して停止する。
【０１７４】
さらに、上記制御部１５０は、バイオガス発生部１１０側及び排気処理部１４０側の異常検出の場合に、次のような異常停止処理を実行する。
【０１７５】
すなわち、上記制御部１５０は、庫内圧力センサ１３２により得られる庫内圧力情報が陽圧になった場合に、バイオガス発生部１１０を停止させ、排気処理部１４０側を運転状態で庫内圧力を監視し、エラー判断をした後に暴露部１２０を停止させた後に排気処理部１４０を停止する。
【０１７６】
また、上記制御部１５０は、庫内温度センサ１３３により得られる庫内温度情報に基づいて、庫内温度が上がらない場合、又は、上がり過ぎの場合に、バイオガス発生部１１０側を停止させ、外気導入バルブ１２５を開き、排気処理部１４０の排気ブロア１４３を高速回転させる。
【０１７７】
さらに、上記制御部１５０は、ガス濃度センサ１２９により得られる庫内ガス濃度温度情報に基づいて、庫内のガス濃度が上がらない場合、バイオガス発生部１１０側を停止させ、外気導入バルブ１２５を開き、排気処理部１４０の排気ブロア１４３を高速回転させる。
【０１７８】
また、この核酸分解処理装置１００の排気処理部１４０は、上記制御部１５０により次のように制御される。
【０１７９】
ここで、排気処理部１４０の外気導入バルブ１４２は、初期時には閉じられている。また、排気ブロア１４３、排気触媒ヒータ１４６は、初期時にはオフ状態になっている。
【０１８０】
そして、上記制御部１５０は、起動時に排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１８１】
すなわち、上記制御部１５０は、排気処理部１４０の起動処理では、排気ブロア１４３を低速回転させ、外気導入バルブ１４２を開き、排気触媒ヒータ１４６の昇温を開始させる。
【０１８２】
また、上記制御部１５０は、上記バイオガス発生部１１０によるバイオガス発生時に、排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１８３】
すなわち、上記制御部１５０は、バイオガス発生時には、上記暴露部１２０の庫内圧力センサ１３２により得られる庫内圧力情報により示される庫内圧圧力より陰圧になるよう排気ブロア１４３の回転を制御する。また、排気触媒温度センサ１４７により得られる排気触媒温度情報に基づいて、排気触媒ヒータ温度が規定値（３００℃）に達しているように排気触媒ヒータ１４６を制御する。
【０１８４】
また、上記制御部１５０は、終了時に排気処理部１４０を次のように制御する。
【０１８５】
すなわち、上記制御部１５０は、排気処理部１４０の終了処理では、排気ブロア１４３を高速回転させ、上記暴露部１２０ガス濃度センサ１２９により得られる庫内ガス濃度温度情報に基づいて、庫内濃度が規定値以下になったら、低速回転とする。また、排気触媒ヒータ１４６をオフし、外気導入バルブ１４２を開いて、排気触媒温度センサ１４７により得られる排気触媒温度情報に基づいて、排気触媒温度が規定値（１００℃）以下になるまで排気ブロア１４３を運転して、エアレーション処理（排気触媒継続稼動）を行ってから上記排気ブロア１４３を停止する。上記エアレーション処理では、上記排気ブロア１４３の吸引力を徐々に上げて行くとともに、外気導入バルブ１４２を開放して行き、排気触媒温度を監視しながら吸気と排気のバランスを制御する。
【０１８６】
さらに、上記制御部１５０は、排気処理部１４０の異常停止処理を次のように行う。
【０１８７】
すなわち、上記制御部１５０は、排気処理部１４０の異常停止処理では、上記暴露部１２０の庫内圧力センサ１３２により得られる庫内圧力情報が陽圧になった場合に、バイオガス発生部１１０を停止させ、排気処理の運転状態で庫内圧力を監視し、エラー判断をした後に暴露部１２０を停止させた後に排気処理部１４０を停止する。
【０１８８】
また、上記制御部１５０は、庫内温度センサ１３３により得られる庫内温度情報に基づいて、庫内温度が上がらない場合、又は、上がり過ぎの場合に、バイオガス発生部１１０側を停止させ、外気導入バルブ１２５を開き、排気処理部１４０の排気ブロア１４３を高回転させる。
【０１８９】
さらに、上記制御部１５０は、ガス濃度センサ１２９により得られる庫内ガス濃度温度情報に基づいて、庫内のガス濃度が上がらない場合、バイオガス発生部１１０側を停止させ、外気導入バルブ１２５を開き、排気処理部１４０の排気ブロア１４３を高速回転させる。
【０１９０】
なお、上記制御部１５０は、上記外部ガス注入の必要が無い場合、外部ガス導入バルブ１３１は閉じたままで、排気バルブ１２８を閉じて、上記排気処理部１４０の運転停止処理を行う。
【０１９１】
また、上記制御部１５０は、配管バルブ加温ヒータ１２３がオフされ排気バルブ１２８が閉じたときに導入ファン１２６と撹拌ファン１２７をオフとする。
【０１９２】
ここで、ガス発生（暴露）の終了判断は、暴露時間、核酸の効果効能状態又は臭いセンサを使用しても良い。
【０１９３】
また、庫内エアレーションの終了判断に臭いセンサを使用することもできる。
【０１９４】
また、ガス漏れ検出用の安全装置として、バイオガス発生部１１０の内外、暴露部１２０の内外、あるいは、排気処理部１４０の内外などに臭いセンサを配備してもよい。
【０１９５】
さらに、ガス濃度センサ１２９として臭いセンサを使用することもできる。
【０１９６】
このような構成の核酸分解処理装置１００では、フィードバック制御により暴露部１１０の暴露空間内における温度、湿度、濃度の定量的制御を行うことができ、暴露対象の種類によっての短時間で高効能を発揮する条件を定義することができる。
【０１９７】
この核酸分解処理装置１００は、バイオガス発生部１１０、暴露部１２０、排気処理部１３０の３つの構成を有するシステムであって、暴露部１２０の環境パラメータが同じであれば大きさは制限されるものではない。
【０１９８】
この核酸分解処理装置１００において、上記バイオガス発生部１１０は、メタノール、ホルムアルデヒド、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素の反応成分を少なくとも含有し、ラジカル種としてはフリーラジカル成分（スーパーオキシドアニオンＯ２・−、ヒドロキシルラジカル・ＯＨ、水素ラジカルＨ・、スーパーオキシド（Ｏ２−）を少なくとも含む）複合ラジカルガスを発生する。
【０１９９】
このバイオガス発生部１１０は、上記自己反応温度が４００℃〜５００℃の範囲内に制御される。
【０２００】
また、上記複合バイオガスが供給された上記暴露部１２０の暴露空間内温度は、上記温度制御手段により試料のパラメータにより恒温制御される。例えば３７℃、４５℃、５０℃、６０℃などの上記暴露部１２０の温度制御性能範囲で恒温制御される。
【０２０１】
この核酸分解処理装置１００の暴露部１１０において暴露される暴露対象は、細長い管を有するもの（内視鏡等）や複雑な形状をした物体或いは精密機器などであってもよい。
【０２０２】
これらに確実に暴露、浸透する為の構造や機構（装置等）、例えば、特殊アタッチメントを有するポンプや循環装置を暴露部１１０内に配備して運転する仕組みなど組み合わせることもできる。これは、電子機器等が運転状態で暴露できるものであれば、実現でできる。
【０２０３】
また、大きな暴露空間への適用も同様であり、バイオガス発生部１１０のガス発生装置を複数台同時運転することや、排気処理部１４０も実態に応じた対応をすることが可能な単独又は集中管理システムを構成できる。
【０２０４】
排気処理部１４０は、暴露部１２０の広さや設置設備環境によっては、排気処理触媒の無い構成も可能で、希釈した大気開放などであってよい。
【０２０５】
大きな暴露空間で使用する場合は、バイオガス発生部１１０を暴露部１２０の庫内へ配置して複数台を並列運転することもできる。
【０２０６】
同様に、排気処理部１４０の排気触媒部分を暴露部１２０の庫内に配置することも可能であって、暴露後に庫内のガスを無害化処理することも可能であり、排気処理機能と併用することで効率の良い有効なシステムを構築することができる。
【０２０７】
また、暴露部１２０をテント構造などとした自由度を有した密閉空間として、バイオガス発生部１１０や排気処理部１４０を外部、或いは内部に構成することで、密閉空間内に暴露対象をいれて効能を発揮するシステム構成も可能である。
【０２０８】
また、排気処理後のエアレーション工程では、ヘパフィルタ１２４を通じたクリーンエアを外部から取り込む構造を有し、場合によってはこのクリーンエアを温風や熱風とする構造を通じて暴露部１２０の庫内をエアレーションすることが可能なシステムを構成することもできる。
【０２０９】
クリーンエアのほか、外部ガス（窒素）などにより、暴露部１２０の庫内を充満させる機構を備えることが可能で、グローブＢＯＸやアイソレータに適用することが可能である。
【０２１０】
窒素で充満することにより、滅菌状態にした後に庫内を無酸素状態に保つことも可能である。
【０２１１】
また、この核酸分解処理装置１００では、運転途中でガスのサンプリングや検体の途中サンプリング(任意取り出し）が可能である。また、運転環境の確認や状態確認が自動検出のほか手動でも可能であることから、自動運転途中で人が任意に判断し対処できるシステムである。すなわち、排気処理後のサンプリングにて庫内環境を確認することにより、暴露部１２０庫内への出入り条件を判定することができる。
【０２１２】
さらに、フィードバックのパラメータとしてＤＮＡ・ＲＮＡ等の核酸の状態センサ（効果効能）等を用いることで、効果状態を自動認識して、濃度制御や運転停止制御などへフィードバックできる機能を有するシステム構成も可能である。
【０２１３】
この核酸分解処理装置１００は、核酸分解の効果効能を発揮する環境温度を３７℃の体温域とし、１５分以内の短時間で、且つ、ホルムアルデヒド成分濃度１００ｐｐｍ以内において、二重螺旋のＤＮＡ核酸を有効に分解（１０ｂｐ以下のバラバラ状態）する能力を有し、気相の核酸分解法により核酸分解９９．９９％〜１００％を達成することができた。
【０２１４】
また、この核酸分解処理装置１００は、非ウエット及びウエット（１００μｌ）の効能も９５％発揮する。
【０２１５】
この核酸分解処理装置１００は、高度先端的医療（細胞治療、遺伝子治療、再生医療）分野や海洋研究分野、航空宇宙分野の他、危機管理分野（防衛、消防、警察等）、医療、介護等におけるＤＮＡ・ＲＮＡフリー（バイオ系核酸レベルのコンタミネーションの除去・除染）を必要とする分野や効果効能レベルのコントロールによって滅菌、殺菌、除菌の分野への適用が可能である。
【実施例】
【０２１６】
以下、本発明に係る核酸分解処理装置１００を用いた具体的な実施例を示す。なお、下記の実施例及び実験例によって詳しく説明される内容は単なる実施であって、本発明を限定するものではなく、また本発明の範囲を逸脱しない範囲で変化させてもよい。
【０２１７】
＜１．サンプル調整＞
Human HeLa cell (human cervical cancer)から２本鎖ＤＮＡ(double strand DNA: dsDNA)、ＲＮＡ、および１本鎖ＤＮＡ(single strand DNA: ssDNA)の調整を行った。
【０２１８】
＜１−１．dsDNA調整＞
genomic DNA 精製は、HeLa cells (human cervical cancer) (5×106 cells)を用いて、標準的なＤＮＡ核酸分離法に従ってDNeasy Blood & Tissue (Qiagen) により精製した。得られたＤＮＡは、分光光度計Nano Drop 1000(Thermo Fisher Scientific)にて濃度測定後 [308.9〜495.4 ng/μL]、TE Buffer, 1× (pH=7.9-8.1, Promega) にて300ng/μlに希釈調整を行った。その後、超音波ホモジナイザー (UR-20P, 最大出力20W, TOMY) を用いて以下に示す条件での超音波処理を行った。
超音波出力：ダイアル５（最大出力20W; ダイアル１０段切替え）
超音波処理時間：３０秒
超音波処理前に１５秒間on iceで静置し、その後３０秒間の超音波処理のあとon iceで１分間静置し、１５秒間のvortex後、軽く遠心しon iceで静置した。その後TE Buffer(pH=7.9-8.1, Promega)により２倍希釈を行い、２本鎖ＤＮＡ(double strand DNA: dsDNA)サンプルとして使用した。
【０２１９】
＜１−２．ＲＮＡ調整＞
標準的なＲＮＡ核酸分離法に従ってRNeasy Mini Kit（Qiagen）によりtotal RNAの抽出を行い、ＲＮＡサンプルとして使用した。
【０２２０】
＜１−３．ssDNA調整＞
HeLa cellから抽出したtotal RNAを用い、標準的なcomplementary DNA(cDNA)合成法に従いPrimerScript 1st strand cDNA Synthesis Kit（Takara）を用いてcDNAの合成を行い、得られたcDNAを１本鎖ＤＮＡ(single strand DNA: ssDNA)サンプルとして使用した。
【０２２１】
＜２．バイオガス暴露試験＞
上記１．で調整されたサンプルを用いて、本発明に係る核酸分解処理装置１００により、図１７に示しように、暴露時間、暴露温度、サンプル容量各々のパラメーターを変えた条件下で暴露を行い、バイオガスの核酸分解能の評価を行った。各サンプルは０．２ml PCRチューブに調整しバイオガス暴露試験を実施した。
【０２２２】
なお、controlとして、バイオガス暴露を行わずヒートブロックを用いて（３７℃，１２０min），（４５℃，１２０min），（５０℃，１２０min）定温処理したものを[untreated]とした。
【０２２３】
＜２−１．Bioanalyzerを用いた核酸分解能の評価方法＞
DNA断片化を内部標準法にて自動的に定量化出来るAgilent 2100 Bioanalyzer(Agilent Technoloies)を用いて、ダイナミックレンジ（100-12000塩基数／base pair: bp）をカバーするＤＮＡ 12000 Kit (Agilent Technoloies) を用いて測定・解析を行った。測定にあたり、上記１．で調整された３００ng/μｌのdsDNA sampleをTE Buffer(pH=7.9-8.1, Promega) にて２倍希釈したものを１．５μｌを使用した(ロードサンプル量dsDNA: 225 ng)。
【０２２４】
＜２−２．GAPDHを対象にしたreal time-PCR法を用いた定量評価＞
RNAサンプル及びssDNAサンプルは、上記１−３．と同様にPrimerScript 1st strand cDNA Synthesis Kit（Takara）を用いてcDNAの作成を行い、得られたcDNAをRNase-free waterで５倍希釈（100ng）の上、real time-PCR法のテンプレートに用いた。ssDNAサンプルは、RNase-free waterで５倍希釈（100ng）の上、real time-PCR法のテンプレートに用いた。
【０２２５】
それぞれのテンプレートcDNAを２μｌ用いて、標準的なSYBR GreenＩassay（SYBR  Green I, QIAGEN）によりreal-Time PCRを行った。GAPDH (Glyceraldehyde- 3-phosphate dehydrogenase)をターゲットとして、以下のプライマーならびに反応条件により増幅物全長512bs のPCR増幅反応を行った。
（プライマー）
forward primer(20mer): cga gat ccc tcc aa atc aa
reverse primer(21mer): tcc acg gta cca aag ttg tca
（反応条件）
［Reaction mixture for PCR (total 20μl)］
2×SYBR Green Master Mix：10μl
Primer (Fw.&Rev.) (20μM)：2μl
Template：2μl
RNase free water：6μl
［PCR Condition (45cycle)］
Denature：95℃、900sec
PCR：94℃、15sec
55℃、20sec
72℃、20sec
Melting：67℃、15sec
Cooling：40℃、30sec
【０２２６】
＜３．結果＞
＜３−１．dsDNAの結果＞
表１〜表３に、それぞれサンプル量２μｌ、２０μｌ、１００μｌのBioanalyzerによる結果を示す。なお、各表中の「Ｃ」は核酸が完全に分解した（complete）ことを示し、「＋＋＋」は高度な部分分解が生じたことを示し、「＋＋」は中程度の部分分解が生じたことを示し、「＋」は軽度な部分分解が生じたことを示す。また、図１８に、dsDNAのBioanalyzerによる核酸分解能評価基準を示し、図１９〜図２１に、Bioanalyzerによる核酸分解能の試験結果を表すスペクトル図を示す。
【０２２７】
【表１】
0005463378.tif 000002
【０２２８】
図１９〜図２１に示されるように、[untreated]サンプルでは３７℃,４５℃,５０℃のいずれの温度条件でも、１２０min留置ではdsDNAの分解は見られなかった。
【０２２９】
一方で、核酸分解処理装置１００を用いたバイオガスによる核酸分解処理を行った場合、図１９Ａ，図１９Ｂ，図１９Ｃに示されるように、５０℃,２μｌでは、１minからdsDNAの完全分解効果を示した。また、４５℃,２μｌにおいても、１minからdsDNAの完全分解効果を示した。さらに、３７℃,２μｌにおいても、dsDNAの完全分解効果を示した。なお、１minでは軽度の部分分解効果を認めるのみであった。
【０２３０】
【表２】
0005463378.tif 000003
【０２３１】
また、図２０Ａ，図２０Ｂ，図２０Ｃに示されるように、５０℃,２００μｌでは、５minからdsDNAの完全分解効果を示した。１minにおいても高度の部分分解効果を認めた。また、４５℃,２０μｌでは、５minからdsDNAの完全分解効果を示した。なお、１minでは軽度の部分分解効果を認めるのみであった。さらに、３７℃,２０μｌでは、１５minからdsDNAの完全分解効果を示した。なお、５minまでは軽度の部分分解効果を認めるのみであったが、１０minでは高度の部分分解効果を認めた。
【０２３２】
【表３】
0005463378.tif 000004
【０２３３】
また、図２１Ａ，図２１Ｂ，図２１Ｃに示されるように、５０℃,１００μｌでは、１０minからdsDNAの完全分解効果を示した。１minでは軽度の部分分解効果を認めるのみであったが、５minでは中等度の部分分解効果を認めた。また、４５℃,１００μｌでは、１０minからdsDNAの完全分解効果を示した。１minでは軽度の部分分解効果を認めるのみであったが、５minでは中等度の部分分解効果を認めた。また、３７℃, １００μｌでは、３０minからdsDNAの完全分解効果を示した。１０minでは軽度の部分分解効果を認めるのみであったが、１５minではピークの移動、すなわち短鎖の核酸集団へのシフトが見られ、高度部分分解効果を認めた。
【０２３４】
以上のことから、核酸分解処理装置１００を用いたバイオガスによる核酸分解処理によって、常温程度の温度条件で、しかも短時間で高度に核酸を分解できることが分かった。また、このバイオガスによるdsDNA分解能効果は、温度依存性（高温で効果増強）かつ容量依存性（湿性条件）であることが示唆された。
【０２３５】
＜３−２．RNAの結果＞
表４に、２μｌのサンプルに対する核酸分解処理の結果を示す。なお、評価は、real time-PCR法にて行い、表中の「Ｃ」は核酸が完全に分解した（complete）ことを示す。また、図２２に、各試験のreal time-PCR法によるGAPDH実測値の測定結果のグラフを示す。
【０２３６】
【表４】
0005463378.tif 000005
【０２３７】
図２２に示されるように、[untreated] サンプルでは、３７℃,４５℃,５０℃のいずれの温度条件でも、１２０min留置ではＲＮＡの分解は見られなかった。
【０２３８】
一方で、核酸分解処理装置１００を用いたバイオガスによる核酸分解処理を行った場合、２μｌのＲＮＡサンプルへのバイオガス暴露により、３７℃,４５℃,５０℃いずれの温度条件においても１５min暴露からGAPDHの核酸増幅は見られず、ＲＮＡの完全分解効果を示し、１２０minでも同様であった。
【０２３９】
＜３−３．ssDNAの結果＞
表４に、２μｌのサンプルに対する核酸分解処理の結果を示す。なお、評価は、real time-PCR法にて行い、表中の「Ｃ」は核酸が完全に分解した（complete）ことを示す。また、図２３に、各試験のreal time-PCR法によるGAPDH実測値の測定結果のグラフを示す。
【０２４０】
図２３に示されるように、[untreated] サンプルでは、３７℃,４５℃,５０℃のいずれの温度条件でも、１２０min留置ではssDNAの分解は見られなかった。
【０２４１】
一方で、核酸分解処理装置１００を用いたバイオガスによる核酸分解処理を行った場合、２μｌのssDNAサンプルへのバイオガス暴露により、３７℃,４５℃,５０℃いずれの温度条件においても６０min暴露からGAPDHの核酸増幅は見られず、ssDNAの完全分解効果を示し、1２０minでも同様であった。
【符号の説明】
【０２４２】
１  メタノール供給タンク、２  直動式オンオフ弁、３  メタノールサブタンク、４  上部液面計、５  下部液面計、６  ドレインバルブ、７  メタノールポンプ、８  方向切替弁、９  エアポンプ、１０  気化器、１１  メタノールガス発生部、１２Ａ  内筒体、１２Ｂ  外筒体、１３  気化器温度センサ、１４Ａ  異常温度センサ、１５  触媒温度センサ、１１６  エア制御弁、１７  メタノール制御弁、１８  触媒カートリッジ、１９  ガス導入管アタッチメント、２０  気化器ヒータ、１１０  バイオガス発生部、１２０  暴露部、１２１  冷却ゾーン、１２２  供給側開閉バルブ、１２３  配管バルブ加温ヒータ、１２４  ヘパフィルタ、１２５  外気導入バル、１２６  導入ファン、１２７  攪拌ファン、１２８  排出側開閉バルブ、１２９  ガス濃度センサ、１３０Ａ    庫内ヒータ、１３０Ｂ    庫内冷却器、１３１  外部ガス導入バルブ、１３２  庫内差圧センサ、１３３  湿度センサ、１３４  温度センサ、１３５  暴露センサ、１４０  排気処理部、１４１  ガス導入管アタッチメント、１４２  外気導入バルブ、１４３  排気ブロア、１４４  ガス整流槽、１４５  排気分解触媒部、１４６  排気触媒ヒータ、１４７  排気触媒温度センサ、１４８  排気温度センサ、１４９  排気管、１５０  制御部
【図１】
0005463378.tif 000006
【図２】
0005463378.tif 000007
【図３】
0005463378.tif 000008
【図４】
0005463378.tif 000009
【図５】
0005463378.tif 000010
【図６】
0005463378.tif 000011
【図７】
0005463378.tif 000012
【図８】
0005463378.tif 000013
【図９】
0005463378.tif 000014
【図１０】
0005463378.tif 000015
【図１１】
0005463378.tif 000016
【図１２】
0005463378.tif 000017
【図１３】
0005463378.tif 000018
【図１４】
0005463378.tif 000019
【図１５】
0005463378.tif 000020
【図１６】
0005463378.tif 000021
【図１７】
0005463378.tif 000022
【図１８】
0005463378.tif 000023
【図１９Ａ】
0005463378.tif 000024
【図１９Ｂ】
0005463378.tif 000025
【図１９Ｃ】
0005463378.tif 000026
【図２０Ａ】
0005463378.tif 000027
【図２０Ｂ】
0005463378.tif 000028
【図２０Ｃ】
0005463378.tif 000029
【図２１Ａ】
0005463378.tif 000030
【図２１Ｂ】
0005463378.tif 000031
【図２１Ｃ】
0005463378.tif 000032
【図２２】
0005463378.tif 000033
【図２３】
0005463378.tif 000034