2020/02/29

すーっと殺菌

新型コロナウイルスの関係で、マスクだけでなく、消毒用アルコールも品薄状態らしいのだ。
職場や公共の場においてある消毒用アルコールが盗まれるなんて事件も報道されているね・・・。
そして、消毒用アルコールが買えない人たちは、「スーフリ事件」で一躍有名になったスピリタス(ポーランド原産のウォッカで、世界最高のアルコール度数96度のお酒)も売り切れ続出なんだって。
とにかくパニックになりつつあるよ。

消毒用アルコールは、一般にはエタノールを水で希釈したもの。
生物学実験に使われる消毒用エタノールは、70%エタノールというやつで、これは容積比率で70%。
このあたりがもっとも消毒力が高いと言われているのだ。
例えば、1Lの70%エタノールを調整する場合は、先に700ml無水エタノール(99.5%以上の濃度のエタノール)を用意して、そこに水を足していって1Lにするのだ。
単純に300mlの水を足せばいいわけじゃないところに留意。
実は、水は300ml以上必要なのだ!
一方、日本薬局方で規定されている消毒用アルコールは、容積比率で76.9〜81.4%。
なんか中途半端な数字だけど、実はこっちの方が作りやすいのだ。
普通に700mlの無水エタノールに300mlの水を足すだけ。
水とアルコールを混ぜると少し容積が減るので、70%より少し大きな数字になるのだ。
ちなみに、いわゆるアルコール度数と言われる重量比率だと、80度くらいだよ。

エタノールの殺菌効果は、エタノールという液体が水にも油にも混ざりやすいという性質から来るもの。
これは界面活性剤も同じだよね。
エタノールの場合は、水分子と競合することで水素結合を壊し、生体高分子の高次構造を壊すことで細胞膜やそこに埋まっている膜タンパク質を変性させるのだ。
エタノールの場合、浸透力があって殺菌作用が短時間で表れ、かつ、アルコールが蒸発してしまうと何も残らないので、洗い流す必要がないんだよね。
石けんをはじめとした界面活性剤は後で洗い流さないといけないので、さっとテーブルの上を吹く、などの用途には使いにくいのだ。
手の場合も、界面活性剤を使う場合はしっかり洗うわけだけど、エタノールの場合は手をこすり合わせれば終わり、というわけ。

この作用だけ見ると、実はエタノールでなくても、低級アルコール(炭素数の少ないアルコール)であればいいんだよね。
実際には、エタノールのほかに、イソプロピルアルコール(2-プロパノール)というものが使われるよ。
これは炭素数が3のアルコールで、CH3CHOHCH3という構造式で表されるもの。
端の炭素にアルコール基(-OH)がつくと、1-プロパノール、真ん中の炭素にアルコール基がつくと2-プロパノールなのだ。

独特の芳香を持つ無色透明の液体で、エタノールより少し殺菌力は落ちるのだけど、エタノールだけしか使わない場合、酒税法により税金が高くなってしまうので、飲用に適さないように加えられるのだ。
工業用アルコールの場合はエタノールに炭素数が1のメタノール(メチルアルコール)を加えるんだけど、メタノールはヒトへの毒性があるため(「目散る」といって、目の網膜や視神経を代謝物のホルムアルデヒドやギ酸が損傷させて失明するのだ。)、外用といえどもヒトに使う場合は毒性の低いイソプロピルアルコールが用いられるわけ。

ちなみに、炭素数が多いこともあって、イソプロピルアルコールの方がよく油になじむのだ。
なので、機械類のアルコール洗浄にもよく使われるよ。
一方で、エタノールの方が親水性が高いので、ノロウイルスなどの水中に分散しているウイルス類への殺菌力はエタノールの方が強いと言われているのだ。
これが殺菌力の違い。
普通に売られている消毒用アルコールの多くは、エタノールに少量のイソプロピルアルコールが混合されたものだよ。

というわけで、これを踏まえると、度数の高いお酒から消毒用のエタノールは作れなくもないのだ。
スピリタス800mlに水200mlを加えればいいくらい。
これを実践している人もいるのかな?
実際には、そのまま消毒用に使っているような気もするけど。
ちなみに、40%を超えるエタノールは消毒作用を持つので、スピリッツと言われる蒸留酒やウォッカのような強烈なやつは消毒に使えることになるよ。
傷口にブーッとお酒を吹くのはこのため。
一般的なウイスキーやブランデーだと使えなくはないけど、少し薄いくらい。

2020/02/22

やつを補足せよ

新型コロナウイルスが猛威を振るっているのだ。
不特定多数の人が集まるイベントが中止になる例も出てきているね。
現時点では、カゼっぽい症状が続いているなぁ、と思ったらとりあえず自宅で静養するように、という流れになっているよ。
厚生労働省が先に示した「目安」でも、まずは学校や職場を休んで外出を控えること、と書いてるのだ。
その上で、一定の基準を満たす症状がある場合はまず電話で相談し、その後やっと医療機関を受診するように、となっているんだ。

これには明確な理由があって、端的に言えば、大勢の人に来られても新型コロナウイルス感染かどうかの診断がすぐには下せないから。
客船ダイヤモンド・プリンセス号の件でもそうだけど、現時点では、感染しているかどうかを検査するのにかなり時間と手間がかかるので、そもそもカゼを引きやすいこの時期に「疑わしい」人たちが大挙して押し寄せられても困るというのが実情なのだ・・・。
多くの場合は重症化しないといわれているから、自宅で静養して直してくれれば、というところなんだろうね。
「目安」でも、重症化しそうな兆候がある人に相談や医療機関での受診を呼びかける内容になっているよ。
自然に治る人たちなら、他人に伝染させないようにして治してもらう、ということ。
自主的な「隔離」を求めているわけだね。
これは普通の風邪でも、インフルエンザでも同じなんだけど。

でもでも、このままではらちがあかないので、簡易に検査できるキットの開発が進められているのだ。
かつて重症急性呼吸器症候群(SARS)が流行した際も、国立感染症研究所が民間企業と協力して簡易検査キットを開発したんだよね。
SARSもコロナウイルスによる感染症なので、そのときの知見なんかも生かしながら開発が進められているようなのだ。
検査に当たっては、偽陽性(感染していないんだけど陽性と出てしまう)と偽陰性(感染しているんだけど陰性と出てしまう)がこわいんだけど、こういう「パンデミック」のおそれがあるものについては、カニ検査の場合はとりあえず偽陽性が出るようなものでも短時間で検出できるものが望まれるんだよね。
逆に、偽陰性は感染拡大のリスクを招くので危ないのだ。
後で簡易検査に陽性の出た人だけより精度が高いけど時間のかかる方法で調べればいいだけなので。

SARSの時に開発されたのは、LAMP法というもの。
これは、標的遺伝子の6つの領域を選んで組み合わせた4種類のプライマーを使って特定の配列を「つなげたまま」増幅させるもの。
特定の配列を増幅させる手法としてはPCR法もあるんだけど、PCR法の場合は、高温下で二本鎖DNAをはがし、少し温度を下げてDNA合成酵素が特定の領域を増幅し、またそれをはがして、と繰り返して、一定の長さのDNAを増幅していくんだけど、温度の上げ下げを繰り返すので結構時間がかかるのだ。
しかも、特定の領域がきちんと増幅されたかどうかは、寒天ゲルに電気泳動してその長さを確かめる必要があって、どうしても数時間かかるんだよね。
LAMP法の場合は、二本鎖を引きはがしながらDNAを合成する酵素を使ってループ上に特定領域をつなげたまま繰り返し繰り返し増幅していくんだけど、一定の温度下で反応が進行するのだ。
で、もともとの長さの整数倍の長さのDNAができるわけ(何倍かはどこで反応が止まるかなのでランダム)。
でも、増幅される特定の領域があるかどうかはDNA合成反応が起こったかどうかのゼロサムでわかるんだ。
特定の領域を含む試料の場合は、30分~1時間くらいで増幅されたDNAで白濁するので目視でわかるのだ。

もう一つ開発が進められている方法がイムノクロマト法。
これは濾紙の上に特異的抗体があらかじめ固定されているもので、その上に検体と金コロイドなどで標識された抗体をのせるのだ。
標識用の抗体と濾紙上の抗体はそれぞれウイルス固有のタンパク質の別の場所を認識するもので、まずは標識用抗体が検体中のウイルスタンパクと反応し、それが毛細管現象で濾紙上を拡散していく際に、濾紙上の別の抗体にも反応するのだ。
すると、その抗体が固定されているところで検体と標識用抗体が補足されるんだよね。
標識用抗体には金コロイドなどがついているので、濾紙上で抗体が固定されている場所で補足されているかどうかは目で見てわかるのだ。
これは15分~30分くらいで検査できるよ。
ノロウイルスの検出なんかにも使われているんだって。
ただし、うまい具合に抗体を2種類調整しないといけないのが難しいのだ。

というわけで、とりあえず簡便に検査ができるように技術開発が進められているわけ。
それらが実用化されれば、すぐに感染の有無が確認できるから、手の打ちようも出てくるんだよね。
というわけで、現下の状況では喫緊の課題なのだ。

2020/02/15

織らずにシート

新型肺炎のせいでマスク不足が発生しているよね。
ここでいう「マスク」は、むかしながらのガーゼのマスクではなくて、使い捨ての不織布のマスクなのだ。
ボクは大学生の時に実験動物のマウス君のお世話をしていたんだけど、その頃からのなじみ。
ここ最近は花粉症対策でマスクが使われるようになって、一気に不織布のマスクが広まったんだよね。
咳が出るわけでもない、花粉症でもないのに府だなkらマスクをする人なんかも出てきているのだ。
そんな人たちにとってはマスク不足はかなり大変な事態だよね。

で、気になったのが「不織布」。
字のごとく、織らずに作られているシート上のもののことを指すわけだけど、これだとわかるようでわからないよね。
一般には、繊維を織らずに絡ませてシート上にしたもので、紙やフェルトを除いたもの、となっているみたい。
逆に言うと、繊維を撚って糸にし、それを追って作られるのが布。
そうやって規則正しく縦横に糸を織って絡ませるのではなく、ランダムな方向を向いている繊維を熱をかけたり、接着剤を使ったりしてシート上に加工したものということなのだ。
繊維の状態だけ見るとフェルトや紙もそうなっているので、フェルトや紙を除いたそういう製品のカテゴリーとして不織布があるんだよ。

フェルトは古代から作られているもので、伝統的には羊毛などの動物の毛を圧縮してシート上に加工したもの。
動物の毛の表面には鱗状のキューティクルがあって、それが互いに絡み合うとくっつくのだ。
織った布とは違って耐久性に劣るので何度も洗濯して、というのはだめなんだけど、逆に間隙が多いことでクッション性がよかったり、断熱・保温に優れているという特徴があるのだ。
日本最古のフェルトは、正倉院に所蔵されている毛氈(もうせん)だって。

シャンプーなどのCMでもおなじみだけど、毛のキューティクルは湿気があると開くのだ。
このときに圧縮してあげるとキューティクル同士がかみ合ってからむわけ。
ただの水ではなく、石けん水のような弱アルカリ性の水溶液を使うとよりキューティクルが開くので、動物の毛を集めて石けん水を含ませ、それを圧縮してから門代理巻いたりしてせんいをからませ、最後に乾燥させるとフェルトができるのだ。
これは夏休みの宿題とかでもできないことはなさそうだね。

一方、紙は、植物由来のセルロース繊維を水中で均一に分散させ、それをシート上に広げてすくい上げ、脱水したもの。
いわゆる「紙すき」の工程で作られるのだ。
わしなんかはイメージしやすいけど、大きめの繊維が見えることもあるよね。
それと、ただ繊維を分散させるだけだときれいにまとまらないので、「ねり」と呼ばれる粘着剤をふかしているのだ。
わしの場合は繊維が用紙に比べて長いので、これがないとうまくまとまらないよ。

フェルトでも紙でも、繊維がランダムな方向でなんらかの形で絡まって、結果としてシート上になっているのだ。
不織布は、いろんな材料でその状況を作り出したものの総称。
先にあったフェルトや紙を除き、工業的に新しく作れるようになったものをそう読んでいるみたい。
JIS規格(日本工業品規格)でも、わざわざフェルトや紙を除く、となっているようなのだ。
使い捨てマスクや紙おむつのようなセルロース繊維を使った不織布は紙と同じようなものなんだけど、一般に不織布として分類されるものはより繊維の長さが長いものなんだって。
つまり、昔の技術ではもっと繊維を細かくしないとシート上にできなかったものが、技術の進歩で繊維が長い状態でもシート上にすることができるようになった、ということなのだ。

不織布は織らずに作られるので製造工程が簡単で、安価に大量に作ることができる、というメリットがあるよ。
一方で、絡み合っているだけなので摩擦や引っ張りに対する強度は一般的に弱く、洗濯して何度も使うような衣料品には向かないのだ。
なので、使い捨てのマスクや紙おむつなんかに使われるわけ。
原発事故で一時期話題になった「タイベックススーツ」も不織布で作られたものだよ。
あれも使い捨てだよね。

不織布のもう一つの特徴は、ある程度「すき間」をコントロールして作ることができること。
つまり、みっちりとすき間なく作ることもできるし、通気性を確保してゆるく作ることもできるのだ。
汚染を防御するためのタイベックススーツはわりとみっちりと作るけど、紙おむつやマスクはある程度の通気性も必要なので、液体は通らないけど気体は通る、みたいな塩梅がほしいわけだよね。
不織布の材料でも吸湿性や通気性は変わってくるので、けっこういろんな用途に使えるよ。
それで広まっているのだ。

一方で、やはり弱点もあって、摩擦や引っ張りに弱いというのに加え、「透かし」ができないというのもあるのだ。
織物の場合は半透明の布地が作れるのだけど、繊維がランダムな方向に絡み合って積層されている不織布ではそれは無理なのだ。
間隙がたくさんあって光を通す、たとえば障子紙のようなことはできるんだけど、花嫁のヴェールのような半透明のシートは作ることができないんだ。
どうしても透明なものがほしい場合は、高分子の樹脂フィルムとかを使わないといけないんだよね。
ま、透明なマスクとかかみおむつはあまり想像したくないけど(笑)

2020/02/08

フランスで大発生

おフランスの花の都パリでは、清掃事業者がストに入っていて、ゴミが処理されないので、ネズミが大量発生しているんだって!
ただでさえ汚い街なのに!!
で、思い出したんだけど、今年はねずみ年でもあるんだよね。

日本語では「ネズミ」と言ってしまうんだけど、町中にいるネズミ(「家ネズミ)」は、大きいものが「rat」、小さいものが「mouse」と英語では呼び分けているのだ。
ミッキー・マウスやトム&ジェリーのトムなんかはみんな[mouse」だよ。
やはり小さい方が愛らしいキャラクターにしやすいんだろうね。
「rat」というのはびっくりするほど大きいから。

英語で言う[mouse」は「ハツカネズミ」。
生後約3週で生殖可能となりどんどん増えていくのでその名があるのだ。
小さいから愛らしいような気もするけど、ハムスターやモルモットのようなペットとして普及しているげっ歯類の仲間とは違い、かなり臆病だし、「窮鼠猫を噛む」のとおり凶暴なのだ。
基本的には人影を見つけるとすぐに逃げるけど、捕まえようと追い詰めると噛もうとしてくるよ。

大きい方の「rat」には2種類あって、「black rat」と呼ばれるのは「クマネズミ」(江戸時代までは田ネズミ」)、「brown mouse」と呼ばれるのが「ドブネズミ」。
どちらも大きいネズミなんだけど、色合いは英語の名前のとおりでクマネズミの方が体毛の色が濃いのだ。
そして、クマネズミの方が耳が比較的大きく、尾も長いのだ(体長より長いよ。)。
その点で言うと、まだクマネズミの方が愛らしいルックスかな。
実物を見ると思ったより大きいのでびびるけど(笑)

この2種は棲み分けもしていて、クマネズミはわりと温暖なところが好きで、かつ、乾燥している場所を好むのだ。
このため、天井裏なんかによくいるらしいよ。
逆に、ドブネズミは、その名前にも表れているとおり湿ったところが好きで、比較的冷温に強いのだ。
下水道や床下にいるのがこっち。
すんでいるところの差もあるんだけど、クマネズミは高いところに上るのが得意な一方、ドブネズミは苦手なんだって。

実は、家ネズミであってもハツカネズミが住み着くことはあまりなくて、多くはクマネズミがドブネズミ。
しかも、最近は建物の高層化もあって、クマネズミが増えているそうだよ。
とはいえ、地下鉄の構内で見かけるのはドブネズミの方なのだ。
どちらにせよ、「rat」の方が増えているんだよね。
おそらくフランスで大発生したのはドブネズミの方じゃないかな?

ネズミと言えば動物実験のイメージがあるけど、体が小さくてすぐに増えることもあって、よく使われるのはマウス。
近親交配を繰り返し、オス・メス以外の遺伝的背景の差がない純系が確立されているのだ。
テレビなんかだと真っ白なアルビノが使われるけど、たとえば、遺伝子改変の実験には黒いやつも使う見たいだよ。
でも、このマウス君はあまりにも小さく扱いづらいこともあるので、薬剤を投与してその反応を見る実験なんかにはより大きなラットが用いられるのだ。
これは多くの場合アルビノなんだけど、ドブネズミの方を品種改良したもの。
ちなみに、ボクはよく知らなかったんだけど、実験用ラットにもまだら模様のものもいるんだって。

ネズミと言えば、14世紀の欧州におけるペストの流行に深く関与しているんだよね。
マウスやラットについたノミがヒトにつくと、そのときペスト菌もついてくるのだ・・・。
基本的には公衆衛生が高い水準であればパンデミックにはならないはずなんだけど、フランスはパリでも普通にノミやシラミがいるからなぁ・・・。
パリではペストをはじめとした伝染病に気をつけないといけないね!
コロナウイルスだけじゃないよ。

2020/02/01

中国封鎖

中国の武漢で発生したと言われる、重症肺炎が世界的な騒ぎになっているのだ!
安倍首相も早々にチャーター機を用意して帰国させる邦人保護の方針を打ち出したよね。
報道で知る限り、出張に行ってそのまま空港が封鎖されて帰ってこられなくなった人もいたとか・・・。
これは大変な事件だ。

肺炎は、肺が炎症を起こしている疾病症状を指す言葉なので、細菌性のものもあればウイルス性のものもあるわけなんだけど、今回の病原体はコロナウイルス。
そう、前にSARS(重症急性呼吸器症候群)でも話題になったあのウイルスなのだ。
今回のものは2019年新型コロナウイルスと名付けられたウイルスが原因。
ウイルスなので抗生物質はきかないし、名前のとおり新興感染症なので治療法が確立しておらず、対症療法しかないのだ。

一方で、コロナウイルスの仲間であることは判明しているので、おおよその感染経路はわかるわけで、患者を隔離して、パンデミックを回避しようとしているのだ。
その点で、今回中国政府は動きがかなり速く、いきなり武漢の空港が封鎖されたんだよね。
でも、春節の直前の時期ですでに海外に出ていた人もいて、日本を含む海外地域でも感染者が発見されているのだ・・・。
最近は空路があるから予想もつかない速さと広がりで感染が拡大していくんだよね。
中国政府が隠しているとは言わないけど、おそらく完全に感染者の数を把握しきっているとも思えないから、はやいうちに空港を封鎖できたのはよかったのだ。
でも、武漢から日本人を帰国させたりすると、そこに潜在的なキャリアがいるかもしれないんだよね(>_<)
なにしろ、今回は潜伏期間が10日間にも及ぶ症例が知られているし、発症しても発熱をあまりしないばあいもあるそうだから。
というわけで、きっと国立国際医療センターや国立感染症研究所が中心となって「水際対策」が必要なのだ。

コロナウイルスは、遺伝情報をRNAの形で持っているRNAウイルスで、エンベロープ(ウイルスの外側の殻)の表面に突起があって、太陽のコロナのように見えるので、その名前がつけられたウイルスなのだ。
今回の新型ウイルスも、感染経路は飛沫感染と接触感染と想定されているので、マスクと手洗いが重要。
特に、空港や港湾などの海外の人が多くいる場所に行くときは注意が必要なのだ。
ま、日本ではインフルエンザもはやる時期だし、それと同じ対策をすればいいということなのだ。

今回の重症肺炎もSARSの時と同様にコウモリが感染源と疑われているよ。
それがネズミやアナグマなどほかの野生動物に感染し、ヒトに感染して広がったようなのだ。
すでにヒトからヒトへの感染が確認されているので、下手すると全世界的なパンデミックを引き起こす可能性もあるのだ。
初期はどんな感染症がわかっていなかったのもあるんだろうけど、初期の死亡率は15%ほどと高く、これは前に脅威となったSARSと同じくらい。
日本でも早々に感染症予防法に基づく「指定感染症」にされたけど、感染者は病院で隔離して治療に当たった方がよい、というくらいの怖い病気ということなのだ。

今年は暖冬気味だけど、時々冷え込むときもあって、咳をしている人も多いよね。
症状的にはいわゆる「カゼ」と区別もつきづらいので、危ないと言えば危ないのだ。
できるだけ予防に努めて、何か症状が重いな、おかしいな、と思ったら専門医の診察を受ける必要があるね。
まずはカゼを引かないように気をつけないと。