(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの放射線を発生する装置であって、
約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲内で提供される１つ又は複数の波長を有する前記少なくとも１つの放射線を発生する放射線源第１装置と、
前記少なくとも１つの放射線が前記範囲外の波長を有することを実質的に防止する少なくとも１つの第２装置と
を備え、
前記１つの放射線は、身体の細胞への危害を実質的に回避しつつ、前記身体上又は前記身体内の少なくとも１つのバクテリアに選択的に作用するとともに／又は破壊することを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記放射線源第１装置は、エキシランプを含むことを特徴とする殺菌装置。
【請求項３】
請求項２の装置において、前記エキシランプは、クリプトン−臭素ランプ及び／又はクリプトン−塩素ランプを含むことを特徴とする殺菌装置。
【請求項４】
請求項３の装置において、前記放射線源第１装置は、更に、前記範囲内で提供される単一波長を有する前記少なくとも１つの放射線を発生するとともに、前記少なくとも１つの第２装置は、更に、前記少なくとも１つの放射線が前記単一波長以外の波長を有することを防止することを特徴とする殺菌装置。
【請求項５】
請求項４の装置において、前記単一波長は、約２０７ｎｍであることを特徴とする殺菌装置。
【請求項６】
請求項４の装置において、前記単一波長は、約２２２ｎｍであることを特徴とする殺菌装置。
【請求項７】
請求項１の装置において、前記少なくとも１つの第２装置は、化学フィルタ及び／又は誘電体を含むことを特徴とする殺菌装置。
【請求項８】
放射線源第1装置と、第２装置とを備え、少なくとも１つのバクテリアを選択的に殺菌する殺菌装置の作動方法であって、
約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長を有する少なくとも１つの放射線を発生する前記放射線源第１装置が動作し、
前記少なくとも１つの放射線が前記範囲外の波長を有することがないように実質的な防止を図る少なくとも１つの前記第２装置が前記範囲外の波長を実質的に防止し、
前記殺菌装置は、前記実質的な防止が図られることにより、身体の細胞への危害を実質的に回避しつつ、前記少なくとも１つのバクテリアに選択的に作用するか又は破壊するようにされた前記少なくとも１つの放射線を、所定の領域に出射する、
ことを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項９】
請求項８の作動方法において、前記少なくとも１つの放射線は、エキシランプにより向けられることを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１０】
請求項９の作動方法において、前記エキシランプは、クリプトン−臭素ランプ及び／又はクリプトン−塩素ランプを含むことを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１１】
請求項８の作動方法において、前記少なくとも１つの放射線は、前記範囲内で提供される単一波長を有するとともに、前記防止は、前記少なくとも１つの放射線が前記単一波長以外の波長を有することを防止することを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１２】
請求項１１の作動方法において、前記単一波長は、約２０７ｎｍであることを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１３】
請求項１１の作動方法において、前記単一波長は、約２２２ｎｍであることを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１４】
請求項８の作動方法において、前記第２装置は、化学フィルタ及び／又は誘電体を含むことを特徴とする殺菌装置の作動方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの放射線を発生する装置であって、
（イ）約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲内で提供される１つ又は複数の波長を有する少なくとも１つの放射線を提供するとともに、（ロ）前記少なくとも１つの放射線が前記範囲外の波長を有することを防止する少なくとも１つの装置を備え、
前記１つの放射線は、身体の細胞への危害を実質的に回避しつつ、前記身体上又は前記身体内の少なくとも１つのバクテリアに選択的に作用するとともに／又は破壊することを特徴とすることを特徴とする殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［先行出願の相互参照］
本願は、２０１１年３月７日に出願された米国仮出願第６１／４５０，０３８号に対して優先権を主張するものであり、本明細書にその全体を参照により援用する。
【０００２】
本開示の実施例は、バクテリアに選択的に作用するともに／又は殺菌することに関し、特に、紫外線放射を用いて、ヒト細胞を害することなくバクテリアに選択的に作用するとともに／又は殺菌することができる殺菌装置及び殺菌装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
清潔手術の２％から５％において手術部位感染（ＳＳＩ：ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｓｉｔｅ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ）が起こると推定されている。ＳＳＩ感染した患者は、集中治療室（ＩＣＵ）に入る可能性が６０％高く、再入院の可能性は５倍、死亡率は非感染患者の２倍、入院期間は平均で７日長く、平均で約３０００ドル余計に費用が掛かる場合がある。ＳＳＩの約４０〜６０％は予防可能であると推定されている（例えば、バリー・ピーエス（Ｂａｒｉｅ  ＰＳ），イーケムパティ・エスアール（Ｅａｃｈｅｍｐａｔｉ  ＳＲ），「手術部位感染（Ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｓｉｔｅ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ）」，Ｓｕｒｇ  Ｃｌｉｎ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍ  ２００５；８５（６）：１１１５−３５，ｖｉｉｉ−ｉｘを参照）。
【０００４】
デューク大学のデリル・ハート（Ｄｅｒｙｌ  Ｈａｒｔ）等により、手術創を紫外線（ＵＶ：ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）照射することで手術創感染率を非常に効果的に減少できることが明らかにされてから約５０年になる（例えば、ハート・ディー（Ｈａｒｔ  Ｄ），「手術室における殺菌性紫外線放射  感染管理に関する２９年間の研究（Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｒｏｏｍ．  Ｔｗｅｎｔｙ−ｎｉｎｅ−ｙｅａｒ  ｓｔｕｄｙ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ）」，Ｊ  Ａｍ  Ｍｅｄ  Ａｓｓｏｃ  １９６０；１７２：１０１９−２８参照）。しかし、ＵＶ放射は患者及び術者チームの双方にとって危険であるうえ、更に防護服、防護フード、防護眼鏡を使用するので煩わしく費用も掛かることから、この技術は普及していない。
【０００５】
ＵＶ放射は殺菌に極めて効果的であり、ＵＶ放射がバクテリア並びにヒト細胞を突然変異させて殺すメカニズムは十分に確立されている（例えば、ミッチェル・ディエル（Ｍｉｔｃｈｅｌｌ  ＤＬ），ネアン・アールエス（Ｎａｉｒｎ  ＲＳ），「（６−４）光生成物の生態（Ｔｈｅ  ｂｉｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  （６−４）  ｐｈｏｔｏｐｒｏｄｕｃｔ）」，Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ  １９８９；４９（６）：８０５−１９、ウィトキン・イーエム（Ｗｉｔｋｉｎ  ＥＭ），「大腸菌における紫外線突然変異生成及び誘導ＤＮＡ修復（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ  ＤＮＡ  ｒｅｐａｉｒ  ｉｎ  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）」，Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ  Ｒｅｖ  １９７６；４０（４）：８６９−９０７、コッホ−パイズ・シーエー（Ｋｏｃｈ−Ｐａｉｚ  ＣＡ），アムンゾン・エスエー（Ａｍｕｎｄｓｏｎ  ＳＡ），ビットナー・エムエル（Ｂｉｔｔｎｅｒ  ＭＬ），メルツァー・ピーエス（Ｍｅｌｔｚｅｒ  ＰＳ），フォルナーチェ・エージェー・ジュニア（Ｆｏｒｎａｃｅ  ＡＪ，Ｊｒ．），「ヒト細胞における紫外線放射応答の機能的ゲノミクス（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｇｅｎｏｍｉｃｓ  ｏｆ  ＵＶ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｃｅｌｌｓ）」，Ｍｕｔａｔ．  Ｒｅｓ．  ２００４；５４９（１−２）：６５−７８、及びハーム・ダブリュー（Ｈａｒｍ  Ｗ），「紫外線放射の生物学的影響（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）」，Ｃａｍｂｒｉａｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉａｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９８０参照）。紫外線殺菌照射（ＵＶＧＩ：ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ）を用いて、食品、空気及び浄水中の微生物を分解することが行われている。ＵＶＧＩは、典型的にはＵＶの短波長、典型的にはＵＶＢ又はＵＶＣ域の短波長を用いて、微生物中の核酸を破壊し、その繁殖能力を取り除くものである。ＵＶ照射光（ＵＶＧＩを含む）は、典型的には低圧水銀灯で発生させる。低圧水銀灯は、ＵＶＡ（波長４００〜３２０ｎｍ）〜ＵＶＢ（波長３２０〜２９０ｎｍ）〜ＵＶＣ（波長２９０〜１００ｎｍ）の範囲のＵＶ波長を発生できる。図１に、典型的な水銀ＵＶランプが放出するＵＶ波長のスペクトルを示す。ＵＶＧＩは、典型的には約２５４ｎｍで発光する水銀蒸気灯で発生させる。但し、ＵＶＧＩランプは、人間及び他の生物にとって危険であるため、遮蔽したり露出の限られた環境に置いたりするのが一般的である。
【０００６】
ＵＶランプは、エキシランプと呼ばれる装置を用いることで、励起分子錯体（例えば、クリプトン−臭素又はクリプトン−塩素等のエキシプレックス）から容易にＵＶを放出させることができる。エキシプレックスのＵＶ発光の基本原理は、１９７０年代に開発された（例えば、ローレンツ・ディーシー（Ｌｏｒｅｎｔｓ  ＤＣ），「希ガスエキシマ形成及び減衰並びにそのｖｕｖレーザーへの応用のモデル（Ａ  ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  ｒａｒｅ−ｇａｓ  ｅｘｃｉｍｅｒ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｄｅｃａｙ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  ｖｕｖ  ｌａｓｅｒｓ）」，Ｒａｄｉａｔ．  Ｒｅｓ．  １９７４；５９（２）：４３８−４０及びメジャース・アールエム（Ｍｅａｓｕｒｅｓ  ＲＭ），「エレクトロルミネッセンスに基づくレーザーの開発についての眺望（Ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ  ｆｏｒ  ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ  ａ  ｌａｓｅｒ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）」，Ａｐｐｌ  Ｏｐｔ  １９７４；１３（５）：１１２１−３３参照）。エキシマレーザが最初に作られたのは１９８０年代で、現在では、例えばＬＡＳＩＫ眼科手術（例えば、パリカリス・アイジー（Ｐａｌｌｉｋａｒｉｓ  ＩＧ），パパツァナキ・エムイー（Ｐａｐａｔｚａｎａｋｉ  ＭＥ），スタティス・イーゼット（Ｓｔａｔｈｉ  ＥＺ），フレンショック・オー（Ｆｒｅｎｓｃｈｏｃｋ  Ｏ），ゲオルギアディス・エー（Ｇｅｏｒｇｉａｄｉｓ  Ａ），「レーザーによるイン・シチュ角膜曲率形成術（Ｌａｓｅｒ  ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｋｅｒａｔｏｍｉｌｅｕｓｉｓ）」，Ｌａｓｅｒ  Ｓｕｒｇ  Ｍｅｄ  １９９０；１０（５）：４６３−８参照）等、一般的に使用されている。ただし、現在のエキシマレーザは、典型的には、ビーム径（例えば、エキシマレーザビームは非常に細い）の点からも高コストという点からも、創傷殺菌に適したものではない。過去には、ロシアにおいてエキシマランプ（エキシランプ）が開発されている（例えば、ソスニン・イーエー（Ｓｏｓｎｉｎ  ＥＡ），オッペンランダー・ティー（Ｏｐｐｅｎｌａｎｄｅｒ  Ｔ），タラセンコ・ブイエフ（Ｔａｒａｓｅｎｋｏ  ＶＦ），「光科学における容量性及び障壁放電エキシランプの応用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｅｘｃｉｌａｍｐｓ  ｉｎ  ｐｈｏｔｏｓｃｉｅｎｃｅ）」，Ｊ．  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ  Ｃ：Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．  Ｒｅｖ．  ２００６；７：１４５−６３参照）。このエキシマランプは、幅の広い高輝度の単一波長ＵＶ放射ビームを発生できる。こうしたランプは、小型、安価（例えば、１０００ドル以下）、高出力（例えば、数秒で創傷照射が可能）且つ長寿命（例えば、１０００〜１００００時間）であり得る。ランプの殺菌特性（予想通り極めて有効である）に関する論文（例えば、ソスニン・イーエー（Ｓｏｓｎｉｎ  ＥＡ），アヴデーエフ・エスエム（Ａｖｄｅｅｖ  ＳＭ），クヅネツォーワ・イーエー（Ｋｕｚｎｅｔｚｏｖａ  ＥＡ），ラウレンテワ・エルブイ（Ｌａｖｒｅｎｔ’ｅｖａ  ＬＶ），「細菌の障壁放電ＫｒＢｒエキシランプ（Ａ  ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｂａｒｒｉｅｒ−ｄｉｓｃｈａｒｇ��  ＫｒＢｒ  Ｅｘｃｉｌａｍｐ）」，Ｉｎｓｔｒ．  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．  Ｔｅｃｈ．  ２００５；４８：６６３−６６、マタフォノワ・ジージー（Ｍａｔａｆｏｎｏｖａ  ＧＧ），バトエフ・ブイビー（Ｂａｔｏｅｖ  ＶＢ），アシュタコワ・エスエー（Ａｓｔａｋｈｏｖａ  ＳＡ），ゴメス・エム（Ｇｏｍｅｚ  Ｍ），クリストフィ・エヌ（Ｃｈｒｉｓｔｏｆｉ  Ｎ），「懸濁液中の細菌の不活性化用ＫｒＣｌエキシランプ（２２２ｎｍ）の性能（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｆ  ＫｒＣｌ  ｅｘｃｉｌａｍｐ  （２２２  ｎｍ）  ｆｏｒ  ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂａｃｔｅｒｉａ  ｉｎ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）」，Ｌｅｔｔ  Ａｐｐｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  ２００８；４７（６）：５０８−１３及びワン・ディー（Ｗａｎｇ  Ｄ），オッペンランダー・ティー（Ｏｐｐｅｎｌａｎｄｅｒ  Ｔ），エル−ディン・エムジー（Ｅｌ−Ｄｉｎ  ＭＧ），ボルトン・ジェイアール（Ｂｏｌｔｏｎ  ＪＲ），「１７２，２２２及び２５４ｎｍにおける水懸濁液中の枯草菌に対する真空ＵＶ（ＶＵＶ）及びＵＶ光の殺菌効果の比較（“Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｖａｃｕｕｍ−ＵＶ  （ＶＵＶ）  ａｎｄ  ＵＶ  ｌｉｇｈｔ  ｏｎ  Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ  ｓｐｏｒｅｓ  ｉｎ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ  ａｔ  １７２，  ２２２  ａｎｄ  ２５４  ｎｍ）」，Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ  ２０１０；８６（１）：１７６−８１参照）も発表されているが、こうしたランプがヒト細胞を殺さずにバクテリアを殺菌するという考えは記載されていない。
【０００７】
従って、上述した従来のシステム及び方法に関して現在まで残る欠点及び／又は問題点の少なくともいくつかに対処する必要があるだろう。
【発明の概要】
【０００８】
よって、上述の欠点の少なくともいくつかに対処できる装置、方法及びシステムの実施例を提供できる。例えば、装置、方法及びシステムの実施例では、紫外線放射を用いて、ヒト細胞を害することなく選択的にバクテリアに作用するとともに／又は殺菌することができる。
【０００９】
特に、本開示のある実施例では、ヒト細胞に害を及ぼすことなくバクテリアに作用するとともに／又は殺菌することができるＵＶ照射器、例えばエキシランプが提供できる。この例示的システム、方法及び装置は、バクテリアが典型的にはヒト細胞より物理的にはるかに小さいことを考慮して、ＵＶ波長を適切に選択することで（例えば、約２０７ｎｍ〜２２０ｎｍ）、好ましくはバクテリアを貫通して殺菌しつつ、好ましくはヒト細胞の生物学的に敏感な核に侵入できなくするものである。従って、この特別な例示的ＵＶ放射線で創傷を照射することにより、例えば、患者及びスタッフにとって安全であるとともに、好ましくは防護服、防護フード、防護眼鏡等を必要としないＵＶ殺菌ができるという利点が得られる。本開示の別の実施例によると、病院環境において、（創傷に対して）室内気又は面（例えば、壁、床、天井、カウンター上面、備品、設備等）を、この例示的ＵＶランプに露出することができる。
【００１０】
本開示の更なる実施例によると、典型的には広い波長域で発光する標準的な水銀ＵＶランプとは対照的に、単一波長で発光する例示的ＵＶランプを提供できる。この例示的ランプは、エキシランプと呼ばれる励起分子錯体（例えば、クリプトン−臭素又はクリプトン−塩素等のエキシプレックス）が発するＵＶを含むことができ、本開示のある実施例に従って変形することにより、単一波長を有するＵＶを発生できる。これにより、バクテリアを貫通して殺菌するのに十分ではあるがヒト細胞の核には侵入できない範囲のエネルギーを有する様に、ＵＶ照射線を変形することが容易になる。こうした変形は、ある実施例に基づいて、例えば、１つ又は複数の変調器や波長変更マスク（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｅｆｆｅｃｔｉｎｇ  ｍａｓｋ）を用いて行うことができる。
【００１１】
本開示のある実施例は、例えば、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ（実験室）ヒト皮膚システム（例えば、ベリヤコフ・オーブイ（Ｂｅｌｙａｋｏｖ  ＯＶ），ミッチェル・エスエー（Ｍｉｔｃｈｅｌｌ  ＳＡ），パリック・ディー（Ｐａｒｉｋｈ  Ｄ），ランダース−ペールソン・ジー（Ｒａｎｄｅｒｓ−Ｐｅｈｒｓｏｎ  Ｇ），マリノ・エス（Ｍａｒｉｎｏ  Ｓ），アムンゾン・エスエー（Ａｍｕｎｄｓｏｎ  ＳＡ）他，「１ｍｍまでの離間位置における放射線障害により誘発された未照射ヒト組織における生物学的影響（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｅｆｆｅｔｓ  ｉｎ  ｕｎｉｒｒａｄｉａｔｅｄ  ｈｕｍａｎ  ｔｉｓｓｕｅ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｂｙ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｄａｍａｇｅ  ｕｐ  ｔｏ  １  ｍｍ  ａｗａｙ）」，Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  Ｕ．Ｓ．Ａ．  ２００５；１０２：１４２０３−０８及びスー・ワイ（Ｓｕ  Ｙ），メドー・ジェイエー（Ｍｅａｄｏｒ  ＪＡ），ゲラード・シーアール（Ｇｅａｒｄ  ＣＲ），バラジェー・エーエス（Ｂａｌａｊｅｅ  ＡＳ），「三次元ヒト皮膚モデルシステムにおけるイオン化放射−誘起ＤＮＡ損傷と修復の解析（Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｉｏｎｉｚｉｎｇ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ＤＮＡ  ｄａｍａｇｅ  ａｎｄ  ｒｅｐａｉｒ  ｉｎ  ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｈｕｍａｎ  ｓｋｉｎ  ｍｏｄｅｌ  ｓｙｓｔｅｍ）」，Ｅｘｐ  Ｄｅｒｍａｔｏｌ  ２０１０；１９（８）：ｅ１６−２２参照）、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ創傷感染モデル（例えば、ジャンニーニ・ジーティー（Ｇｉａｎｎｉｎｉ  ＧＴ），ブースバイ・ジェイティー（Ｂｏｏｔｈｂｙ  ＪＴ），サーベルマン・イーイー（Ｓａｂｅｌｍａｎ  ＥＥ），「微小透析をへる微生物活動及び殺菌処理の研究のためのｉｎ  ｖｉｔｒｏ生体材料保護創傷感染モデルの感染創傷モデルの開発（Ｉｎｆｅｃｔｅｄ  ｗｏｕｎｄ  ｍｏｄｅｌ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｗｏｕｎｄ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ｔｏ  ｓｔｕｄｙ  ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｍｉｃｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ）」，Ａｄｖ  Ｓｋｉｎ  Ｗｏｕｎｄ  Ｃａｒｅ  ２０１０；２３（８）：３５８−６４参照）、臨床に関する手術創感染のマウスモデル（例えば、マクローリン・アールエム（ＭｃＬｏｕｇｈｌｉｎ  ＲＭ），ソリンガ・アールエム（Ｓｏｌｉｎｇａ  ＲＭ），リッチ・ジェイ（Ｒｉｃｈ  Ｊ），ザレスキ・ケージェイ（Ｚａｌｅｓｋｉ  ＫＪ），コッチャロ・ジェイエル（Ｃｏｃｃｈｉａｒｏ  ＪＬ），リズレー・エー（Ｒｉｓｌｅｙ  Ａ）他，「ＣＤ４＋Ｔ細胞及びＣＸＣケモカインは黄色ブドウ球菌殺傷感染の発症を調節する（ＣＤ４＋  Ｔ  ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  ＣＸＣ  ｃｈｅｍｏｋｉｎｅｓ  ｍｏｄｕｌａｔｅ  ｔｈｅ  ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ  ｗｏｕｎｄ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ）」，Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  Ｕ．Ｓ．Ａ．  ２００６；１０３（２７）：１０４０８−１３参照）、ｉｎ  ｖｉｖｏ安全性基準のヌードマウスモデル、大型動物の研究、又は臨床研究において試験することができる。この例示的エキシランプ創傷照射により、実用的且つ安価な方法で手術部位感染を著しく減らすことが容易になる。
【００１２】
本開示のある実施例によると、例えば、ヒト細胞と比べて、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ：Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）を区別して損傷するとともに／又は殺菌することができる約２０７ｎｍ〜２２０ｎｍのＵＶ放射線を提供できる。従来の殺菌ＵＶランプでは、ＭＲＳＡとヒト細胞をほぼ同程度に殺傷することが可能である。一方、エキシランプからの波長２０７〜２２０ｎｍのＵＶ例では、ヒト細胞に比べて約５０００倍効果的にＭＲＳＡを殺菌できる。
【００１３】
本開示のある実施例によると、少なくとも１つの放射線を発生する装置及び方法を提供できる。ある実施例によると、この例示的装置及び／又は方法は、少なくとも１つのバクテリアを選択的に殺菌するとともに／又はこれに作用することができる。例えば、約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲内で提供される１つ又は複数の波長を有する少なくとも１つの放射線を発生する放射線源第１装置と、前記少なくとも１つの放射線が前記範囲外の波長を有することを実質的に防止する少なくとも１つの第２装置とを設けることができる。前記放射線は、身体の細胞への危害を実質的に回避しつつ、前記身体上又は身体内の少なくとも１つのバクテリアに選択的に作用するか又は破壊することができる。前記放射線源は、クリプトン−臭素ランプ又はクリプトン−塩素ランプを含むことができる。また、前記放射線源第１装置は、更に、前記範囲内で提供される単一波長を有する前記少なくとも１つの放射線を発生できるとともに、前記少なくとも１つの第２装置は、更に、前記放射線が前記単一波長以外の波長を有することを防止できる。前記単一波長は、約２０７ｎｍ及び／又は約２２２ｎｍであってよい。更に、前記第２装置は、少なくとも１つの化学フィルタ又は誘電体を含むことができる。
【００１４】
更に別の実施例によると、少なくとも１つの放射線を発生する殺菌装置及び殺菌装置の作動方法を提供できる。例えば、放射線源第１装置又は別の装置を用いて、約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲内で提供される１つ又は複数の波長を有する放射線を発生できる。更に、少なくとも１つの第２装置及び／又は同様の装置を用いて、前記放射線が前記範囲外の波長を有することを実質的に防止できる。
【００１５】
前記放射線は、身体の細胞のいずれにも危害を与えることを実質的に回避しつつ、前記身体上又は身体内の少なくとも１つのバクテリアに選択的に作用するか又は殺菌することができる。前記放射線源は、エキシランプ、クリプトン−臭素ランプ及び／又はクリプトン−塩素ランプを含むことができる。前記放射線源第１装置は、更に、前記範囲内で提供される単一波長を有する放射線を発生できるとともに、前記第２装置は、更に、前記放射線が前記単一波長以外の波長を有することを防止できる。前記単一波長は、約２０６ｎｍ、２０７ｎｍ及び／又は２２２ｎｍであってよい。前記第２装置は、化学フィルタ及び／又は誘電体を含むことができる。
【００１６】
本開示の上記目的、他の目的、特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲とともに読まれる以下の本開示の実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１７】
本開示の更なる目的、特徴及び利点は、本開示の例示的な実施形態を示す添付の図面と併せて以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、典型的な水銀ＵＶランプが発生するＵＶ波長のスペクトル例のグラフである。
【図２】図２は、本開示の一実施例に係るヒト細胞及びバクテリアに対する低波長ＵＶ放射線の貫通例を示す図である。
【図３】図３は、本開示の一実施例に係る単一波長又は特定の波長域のＵＶ放射線を提供できる例示的エキシランプを示す図である。
【図４】図４は、本開示のある実施例に係るエキシランプが発生するＵＶ放射線のスペクトル分布例のグラフである。
【図５】図５は、本開示の特定の実施例に係る装置のブロック図例である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本開示のある実施例に係る例示的エキシランプのスペクトルグラフである。
【図７】図７は、本開示のある実施例に係る、紫外線フルエンスに対するヒト細胞の生存率のグラフである。
【図８】図８は、本開示のある実施例に係るエキシランプフルエンスに対するＭＲＳＡの生存率のグラフである。
【００１９】
図中、同様の参照符号及び記号は、特に断らない限り、図示した実施形態の同様の特徴、要素、構成部材又は部分を示す。以下、本開示を図面を参照しつつ詳細に説明するが、例示的な実施形態に基づいて説明を行うものであり、本開示は図面及び添付の特許請求の範囲に示す特定の実施形態に限定されるものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ＵＶ放射線は、波長によって細胞の貫通力が異なる。典型的には、高波長ほど放射線の貫通力が大きく、低波長ほど放射線の貫通力が小さい。例えば、約２００ｎｍと低波長のＵＶ放射線は、非常に効率良く水を通過するものの、ヒト細胞の外側部分（細胞質、例えば図２を参照）による吸収が大きく、生物学的に敏感な細胞核に到達するのに十分なエネルギーを有さない場合がある。
【００２１】
２００ｎｍまでのＵＶ放射線の限られた貫通力を利用できるのは、図２に示すように、バクテリアが典型的にはヒト細胞よりも物理的にはるかに小さいからである。具体的には、典型的なバクテリア細胞が直径約１μｍ（マイクロメートル）未満であるのに対し、ヒト細胞は、種類や部位にもよるが、典型的には直径約１０〜３０μｍである。
【００２２】
図２に、球面形状２０２又は扁平形状２０４を有する典型的なヒトの細胞核を示すとともに、波長２００ｎｍ付近のＵＶ放射線によるヒト細胞への侵入の様子を示す。図２に示すように、この波長のＵＶは、好ましくは、放射線に敏感なＤＮＡを含む細胞核２０２、２０４にほとんど到達しない。従って、この波長のＵＶ放射は、典型的には、ヒト細胞に対して、つまりヒトに対して有害ではない。こうした形状的な理由に加えて、波長２００ｎｍ付近のＵＶがヒトにとって典型的には有害ではない生物学的な理由も考えられる。約１８５ｎｍ以下では、ＵＶは、酸素により非常に効率的に吸収されて、オゾン及び酸化ダメージを生ずる可能性がある。約２４０ｎｍを超えると、ＵＶは、ＤＮＡ塩基の酸化ダメージを引き起こすと考えられる（例えば、クヴァム・イー（Ｋｖａｍ  Ｅ），タイレル・アールエム（Ｔｙｒｒｅｌｌ  ＲＭ），「ＵＶ及び近可視光放射によるヒト皮膚細胞における酸化的ＤＮＡ塩基損傷の誘発（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｏｘｉｄａｔｉｖｅ  ＤＮＡ  ｂａｓｅ  ｄａｍａｇｅ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｓｋｉｎ  ｃｅｌｌｓ  ｂｙ  ＵＶ  ａｎｄ  ｎｅａｒ  ｖｉｓｉｂｌｅ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）」，Ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｅｓｉｓ  １９９７；１８（１２）：２３７９−８４及びパティソン・ディーアイ（Ｐａｔｔｉｓｏｎ  ＤＩ），デイヴィース・エムジェイ（Ｄａｖｉｅｓ  ＭＪ），細胞構造に対する紫外光の作用（Ａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｌｉｇｈｔ  ｏｎ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ），ＥＸＳ  ２００６（９６）：１３１−５７参照）。従って、波長２００ｎｍのＵＶは、ＵＶの狭い「安全帯」と言える。それに対して、バクテリアの大きさは、典型的にはヒト細胞に比べて物理的にはるかに小さいので、波長２００ｎｍ付近のＵＶ放射線でバクテリアを貫通することにより殺菌が可能である。
【００２３】
本開示の実施例によると、標準的なＵＶランプとは異なり、特定の波長、例えば２００ｎｍ付近のＵＶ放射線を発生可能な１つ又は複数のＵＶエキシランプを利用できる。こうした波長例（例えば、本明細書に記載の単一波長又は特定の波長域）付近のＵＶ放射線は、バクテリアを貫通して殺菌することができる上、好ましくはヒト細胞の核に侵入せず、従って患者及びスタッフの双方にとって安全であることが期待できる。
【００２４】
［エキシランプＵＶ照射器例］
エキシランプ技術例としては、シベリアのトムスクにあるＩＨＣＥ（ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）で開発された概念例（例えば、ソスニン・イーエー（Ｓｏｓｎｉｎ  ＥＡ），オッペンランダー・ティー（Ｏｐｐｅｎｌａｎｄｅｒ  Ｔ），タラセンコ・ブイエフ（Ｔａｒａｓｅｎｋｏ  ＶＦ），「光科学における容量性及び障壁放電エキシランプの応用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｅｘｃｉｌａｍｐｓ  ｉｎ  ｐｈｏｔｏｓｃｉｅｎｃｅ）」，Ｊ．  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ  Ｃ：Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．  Ｒｅｖ．  ２００６；７：１４５−６３参照）が利用できる。本開示の実施例に利用可能な別の例示的エキシランプとしては、ドイツのヘレウス社（Ｈｅｒａｕｅｓ  Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ）製のものがある。ＩＨＣＥランプの実施例であるランプ３０２を図３に示す。ＩＨＣＥランプは、小型、頑丈で、価格は１０００ドル以下であり、様々な単一波長のＵＶ放射線を発生させることができる。以上に基づき、本開示の実施例では、例えば、約２０７ｎｍでＵＶを発生可能なクリプトン−臭素ランプ又は約２２２ｎｍでＵＶを発生可能なクリプトン−塩素ランプ（図３）を使用できる。別の例示的エキシランプでは、約２０６ｎｍでＵＶを発生できる。これらのランプのスペクトル例を図４のグラフに示す。図４に示すように、スペクトル分布４０２はクリプトン−臭素ランプで発生でき、スペクトル分布４０４はクリプトン−塩素ランプで発生した。更に、本開示の更なる実施例によると、ある特徴例を含むことにより（例えば、多層誘電体フィルタや化学フィルタ等のスペクトルフィルタ素子）、不要な波長や、好ましい波長域外の波長を除去できる。例えば、吸収及び／又は反射素子をランプと照射面の間に設けることで、不要な波長をフィルタリングできる（例えば、帯域通過フィルタや長波長阻止フィルタ等）。ある実施例では、吸収材に蛍光材を用いて、ＵＶ放射線を吸収したら可視光を発してランプが動作中であることを示してもよい。別法として、あるいは更に、別のガスをランプに添加して、不要な波長を抑制してもよい。例えば、クリプトン−塩素ランプにアルゴンを添加すると、２２８ｎｍのＵＶの発生を抑制できる。
【００２５】
空冷エキシランプの出力は、典型的には約７．５〜２０ｍＷ／ｃｍ２であるが、水冷システムを用いてより高い出力としてもよい。約２０ｍＷ／ｃｍ２の場合、ほんの数秒の被曝で、典型的な殺菌線量となる約２０ｍＪ／ｃｍ２を施すことができる。
【００２６】
本開示の実施例では、約２０７ｎｍ又は約２２２ｎｍの単一波長ＵＶ放射線を発するエキシランプを設けることで、隣接するヒト細胞を害することなくバクテリアを区別して殺菌できる。更に、本開示の更なる実施例に係るＵＶ放射線の波長を、約１９０ナノメートル（ｎｍ）〜約２３０ｎｍの範囲とすることができる。本開示の実施例を実現する実験例としては、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ（実験室）３Ｄヒト皮膚システム（例えば、ベリヤコフ・オーブイ（Ｂｅｌｙａｋｏｖ  ＯＶ），ミッチェル・エスエー（Ｍｉｔｃｈｅｌｌ  ＳＡ），パリック・ディー（Ｐａｒｉｋｈ  Ｄ），ランダース−ペールソン・ジー（Ｒａｎｄｅｒｓ−Ｐｅｈｒｓｏｎ  Ｇ），マリノ・エス（Ｍａｒｉｎｏ  Ｓ），アムンゾン・エスエー（Ａｍｕｎｄｓｏｎ  ＳＡ）他，「１ｍｍまでの離間位置における放射線障害により誘発された未照射ヒト組織における生物学的影響（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｉｎ  ｕｎｉｒｒａｄｉａｔｅｄ  ｈｕｍａｎ  ｔｉｓｓｕｅ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｂｙ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｄａｍａｇｅ  ｕｐ  ｔｏ  １  ｍｍ  ａｗａｙ）」，Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  Ｕ．Ｓ．Ａ．  ２００５；１０２：１４２０３−８及びスー・ワイ（Ｓｕ  Ｙ），メドー・ジェイエー（Ｍｅａｄｏｒ  ＪＡ），ゲラード・シーアール（Ｇｅａｒｄ  ＣＲ），バラジェー・エーエス（Ｂａｌａｊｅｅ  ＡＳ），「三次元ヒト皮膚モデルシステムにおけるイオン化放射−誘起ＤＮＡ損傷と修復の解析（Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｉｏｎｉｚｉｎｇ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ＤＮＡ  ｄａｍａｇｅ  ａｎｄ  ｒｅｐａｉｒ  ｉｎ  ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｎａｌ  ｈｕｍａｎ  ｓｋｉｎ  ｍｏｄｅｌ  ｓｙｓｔｅｍ）」，Ｅｘｐ  Ｄｅｒｍａｔｏｌ  ２０１０；１９（８）：ｅ１６−２２参照）、ｉｎ  ｖｉｖｏ安全性基準のヌードマウスモデル、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ創傷感染モデル（例えば、ジャンニーニ・ジーティー（Ｇｉａｎｎｉｎｉ  ＧＴ），ブースバイ・ジェイティー（Ｂｏｏｔｈｂｙ  ＪＴ），サーベルマン・イーイー（Ｓａｂｅｌｍａｎ  ＥＥ），「微小透析をへる微生物活動及び殺菌処理の研究のためのｉｎ  ｖｉｔｒｏ生体材料保護創傷感染モデルの感染創傷モデルの開発（Ｉｎｆｅｃｔｅｄ  ｗｏｕｎｄ  ｍｏｄｅｌ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｗｏｕｎｄ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ｔｏ  ｓｔｕｄｙ  ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ｔｒｅａｔｅｍｅｎｔ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｍｉｃｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ）」，Ａｄｖ  Ｓｋｉｎ  Ｗｏｕｎｄ  Ｃａｒｅ  ２０１０；２３（８）：３５８−６４参照）、臨床に関する手術創感染のマウスモデル（例えば、マクローリン・アールエム（ＭｃＬｏｕｇｈｌｉｎ  ＲＭ），ソリンガ・アールエム（Ｓｏｌｉｎｇａ  ＲＭ），リッチ・ジェイ（Ｒｉｃｈ  Ｊ），ザレスキ・ケージェイ（Ｚａｌｅｓｋｉ  ＫＪ），コッチャロ・ジェイエル（Ｃｏｃｃｈｉａｒｏ  ＪＬ），リズレー・エー（Ｒｉｓｌｅｙ  Ａ）他，「ＣＤ４＋Ｔ細胞及びＣＸＣケモカインは黄色ブドウ球菌殺傷感染の発症を調節する（ＣＤ４＋  Ｔ  ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  ＣＸＣ  ｃｈｅ��ｏｋｉｎｅｓ  ｍｏｄｕｌａｔｅ  ｔｈｅ  ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ  ｗｏｕｎｄ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ）」，Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  Ｕ．Ｓ．Ａ．  ２００６；１０３（２７）：１０４０８−１３参照）、より大型の動物モデルの研究及び臨床研究が挙げられる。本開示の更に別の実施例によると、創傷、室内気及び／又は面（例えば、壁、床、天井、カウンター上面、備品、設備等）にエキシランプ照射を行うことができる。これにより、実用的且つ安価な方法で手術創感染を著しく減らすことが容易になる。
【００２７】
本開示のある実施例を実現する一実験例では、例えば、例示的ＵＶ光源から予備殺菌効果例を収集するためのテストベンチ例を開発した。例えば、テストベンチ例は、ａ）遮光ボックスと、ｂ）シャッタ制御部と、ｃ）フィルタホルダと、ｄ）時間、距離及び波長の可変露光パラメータとを含むことができる（例えば、２０７ｎｍＫｒＢｒエキシランプ、２２２ｎｍ、ＫｒＣｌエキシランプ及び２５４ｎｍの標準的な殺菌ランプ）。更に、カスタムフィルタ例を設計することにより、エキシランプ発光スペクトル内の高波長成分を除去し、最適な単一波長で露光を行うことができる。ＵＶ分光計及び重水素ランプ（例えば、機器校正用）を用いて、例えば図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、フィルタの有効性を検証できる。図６（ａ）及び図６（ｂ）に、ＫｒＢｒ及びＫｒＣｌエキシランプのそれぞれについて、エキシランプの放射光（赤：６０２ａ及び６０２ｂ）とフィルタ付きエキシランプの放射光（青：６０４ａ及び６０４ｂ）を比較する正規化スペクトルを示す。このテストベンチ例により、例えば、バクテリア及び健康なヒト細胞の双方をフィルタ付きエキシランプで照射する場合の生物学知見（後述）が容易に得られた。この生物学的テスト実験例により、フィルタ付きＫｒＢｒ及びＫｒＣｌエキシランプを用いて最適な臨床用装置を開発するためのパラメータ例が詳細に得られた。
【００２８】
［生物学的結果例］
以下、本開示のある実施例を実現するある実験例を説明する。これらの実験例は、例えば、例示的フィルタ付きエキシランプからのＵＶに、正常なヒト細胞を害することなくバクテリアを殺菌する効果があるかを調べたものである。
【００２９】
実験例において、ヒトの線維芽細胞を、例えば標準的な殺菌ＵＶランプ（例えば、２５４ｎｍ）からの３ｍＪ／ｃｍ２で露光したところ、生存率は約１０−４未満であった。一方、例示的フィルタ付きＫｒＢｒ又はＫｒＣｌエキシランプ（例えば、それぞれ２０７及び２２２ｎｍ）からの１５０ｍＪ／ｃｍ２の高フルエンスで露光した場合、生存率は約１〜約１０−１の範囲であった（図７参照）。図７に、正常なヒト皮膚の線維芽細胞（ＡＧ１５２２）を、例示的フィルタ付きＫｒＢｒ（２０７ｎｍ）又はＫｒＣｌ（２２２ｎｍ）エキシランプあるいは従来の殺菌ランプ（２５４ｎｍ）で露光した場合のクローン原性生存率（ｃｌｏｎｏｇｅｎｉｃ  ｓｕｒｖｉｖａｌ）を示す例示的グラフを示す。
【００３０】
実験例では、例えば、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）について、例示的エキシランプの殺菌効果を試験した。ＭＲＳＡは、手術創感染の約２５％の原因となり、米国では、主に医療分野において年間約２００００人の死亡に関与していると考えられる。ＭＲＳＡ及び抗生物質感性黄色ブドウ球菌は、典型的には、従来の殺菌ランプのＵＶに対して同等の感受性を有する（例えば、コナー−カー・ティーエー（Ｃｏｎｎｅｒ−Ｋｅｒｒ  ＴＡ），サリバン・ピーケー（Ｓｕｌｌｉｖａｎ  ＰＫ），ゲラルド・ジェイ（Ｇａｉｌｌａｒｄ  Ｊ），フランクリン・エム・ヒー（Ｆｒａｎｋｌｉｎ  ＭＥ），ジョーンズ・アールエム（Ｊｏｎｅｓ  ＲＭ），「ｉｎ  ｖｉｔｒｏでの抗生物質耐性バクテリアにおける紫外放射の影響（Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｏｎ  ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｂａｃｔｅｒｉａ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）」，Ｏｓｔｏｍｙ  Ｗｏｕｎｄ  Ｍａｎａｇｅ．  １９９８；４４（１０）：５０−６参照）。結果例を、例えば図８に示す。図８から、約１００ｍＪ／ｃｍ２のエキシランプフルエンスにおいて、ＭＲＳＡ生存レベルを１０−４にできることがわかる。例えば、図８に、例示的フィルタ付きＫｒＢｒ又はＫｒＣｌエキシランプ（それぞれ２０７ｎｍ及び２２２ｎｍ）によるＵＶで露光した後のＭＲＳＡ（ＵＳ３００株）の不活性化の例示的グラフを示す。
【００３１】
図７及び図８の結果例の比較によると、２０７ｎｍ及び２２２ｎｍのフィルタ付きエキシランプのＵＶ放射線例は、ヒト細胞に比べて、ＭＲＳＡを区別してこれに作用するとともに／又は殺菌することができる。例えば、約１００ｍＪ／ｃｍ２のフィルタ付きエキシランプのフルエンス例におけるヒト細胞の生存レベルが例えば約０．１〜１の範囲内であるのに対し、ＭＲＳＡの生存レベルは約１０−４の範囲にある。こうした知見例は、バクテリア及びヒト細胞を同程度に殺す従来の殺菌ＵＶランプ（ＧＵＶＬ：ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ  ＵＶ  ｌａｍｐ）の場合と著しい対比をなすものである。例えば、従来の殺菌ＵＶランプの場合、バクテリアの生存率が１０−４となるＧＵＶＬのＵＶフルエンスにおけるヒト細胞のＧＶＵＬによる生存率は約０．３×１０−４であり、ヒト細胞の生存優位性は０．３である。２０７又は２２２ｎｍの例示的エキシランプの場合、２０７又は２２２ｎｍの例示的フィルタ付きエキシランプによるバクテリアの生存率が１０−４となるＵＶフルエンスにおける例示的フィルタ付きエキシランプによるヒト細胞の生存率は約０．１〜１の範囲であり、ヒト細胞の生存優位性は５０００前後となる。
【００３２】
図５に、本開示に係るシステムの一実施例の例示的ブロック図を示す。例えば、本明細書に記載の本開示に係る手順例は、ＵＶ発生源５８０及び／又はハードウェア処理装置及び／又は計算装置５１０により、単独で且つ互いに関連して実行するか又は制御することができる。この例示的処理／計算装置５１０は、例えば、コンピュータ／プロセッサ５２０の全体又は一部であるか、あるいはこれを含むことができるが、これに限定されるものではない。コンピュータ／プロセッサ５２０は、例えば、１つ又は複数のマイクロプロセッサを含むとともに、コンピュータアクセス可能媒体（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ又は他の記憶デバイス）に格納された命令を使用することができる。
【００３３】
図５に示すように、例えば、コンピュータアクセス可能媒体５３０（例えば、本明細書に上述したように、ハードディスク、フロッピーディスク、メモリスティック、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶デバイス又はその集合）を（例えば処理装置５１０と通信可能に）設けることができる。コンピュータアクセス可能媒体５３０は、実行可能命令５４０を記憶できる。さらに、あるいは別法として、コンピュータアクセス可能媒体５３０とは別に、記憶装置５５０を設けてもよい。コンピュータアクセス可能媒体５３０は、処理装置５１０に命令を提供して、ある例示的手順、プロセス及び方法を、例えば本明細書に上述した通りに実行するように処理装置を構成することができる。
【００３４】
更に、例示的処理装置５１０は、入出力装置５７０を備えるか又は含むことができる。入出力装置５７０は、例えば、有線ネットワーク、無線ネットワーク、インターネット、イントラネット、データ収集プローブ、センサ等を含むことができる。図５に示すように、例示的処理装置５１０は、例示的ディスプレイ装置５６０と通信してもよい。例示的ディスプレイ装置５６０は、本開示のある実施例によると、例えば処理装置からの情報を出力することに加えて、処理装置へ情報を入力するよう構成されたタッチスクリーンであってよい。更に、例示的ディスプレイ５６０及び／又は記憶装置５５０を用いて、ユーザアクセス可能なフォーマット及び／又はユーザ可読フォーマットでデータを表示及び／又は格納することができる。
【００３５】
以上は、本開示の原理を例示したに過ぎない。記載された実施形態に対する種々の修正や変更は、本明細書の教示に照らして当業者には明らかであろう。数多くのシステム、装置及び手順を当業者が案出し得ることは言うまでもなく、それらについては、本明細書に明示的に図示説明しない場合であっても、本開示の原理を実施するものであり、従って本開示の精神及び範囲に含まれるものである。また、上に参照した全ての刊行物及び参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。本明細書に記載の手順例は、ハードドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリスティック等をはじめとするいかなるコンピュータアクセス可能媒体にも格納可能であり、ハードウェアプロセッサ、マイクロプロセッサ、ミニ／マクロ／メインフレーム等、並びにその複数及び／又は組み合わせであるか又はそれを含むことができる処理装置及び／又は計算装置により実行可能である。また、明細書、図面及び請求の範囲を含む本開示に用いられるある用語については、例えば、データや情報をはじめとするとともにこれらに限られない特定の場合において、同義語として使用されることがある。こうした語句及び／又は他の互いに同義であり得る語句については、本明細書において同義語として使用することもあり、場合によっては同義語として使用しないこともある。更に、上に参照により本明細書に明示的に組み込まれなかった先行技術の知識に関しては、その全体をここに明示的に組み込むことができる。参照した全ての刊行物については、参照によりその全体を本明細書に組み込むことができる。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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