プラズマ技術｜テクノアルファ

医療

SAUGSTARK GEGEN DAS VIRUS
※PDF文書の原文はドイツ語です。参照翻訳については、下記をご参照ください。

医療業界で使用

Diener社は低圧プラズマ業界の世界的なマーケットリーダーであり、治療のための機器を製造しています。今回、優秀な医師の協力を得て、綿棒を低圧プラズマで処理して4倍の吸収性を持たせる方法を検証しました。これにより、PCR検査法（コロナテストなど）の感度と信頼性を大幅に向上させることができます。
SARS-CoV-2ウイルスによるパンデミックが世間を賑わせてから約1年が経ちました。研究者たちは新しいワクチンを見つけるために全力を尽くしており、病気を検出するためのより良い検査法の開発は、パンデミックとの戦いにおいてもう一つの重要な要素です。ドイツでは、パンデミックが始まって以来、約2,400万回のコロナ検査が実施されています。現在、コロナ感染症の診断は、主に鼻や喉の綿棒で採取したサンプルを用いたPCRベースの検出によって行われています。この目的のためには、サンプリングツールとしての綿棒が決定的に重要です。そこで、吸収能力を最適化するための方法を提示し、以下に説明します。綿棒の表面にプラズマ処理を施すことで、吸収能力を何倍にも高めることができ、コロナテストの感度向上に役立ちます。

スワブ

スワブは、長い棒の両端に綿棒が付いたものです。スティックは通常、プラスチック、紙、木、金属などでできています。スワブは、ほとんどが綿でできていますが、プラスチック製のものもあります。
スワブは、ほとんどの家庭にあります。主な用途は化粧品で、アイシャドウを塗ったり、イボ治療用の液体窒素を塗ったりするのに使われます。Q-tips®は当初、耳掃除の目的で発売されましたが、現在では医師がこの用途を推奨しています。テクノロジー分野では、銃やコンピューター、プリンターなどの手の届かない部分を掃除するのに便利な綿棒があります。
医療用に製造された綿棒は、通常はガンマ線による滅菌という特別な処理が行われます。綿棒の材質やサイズは用途に応じて異なります。

喉スワブ

一般的にスワブとは、特定の病気を診断する目的で、傷や粘膜の表面から体細胞のサンプルを採取して検査する医療行為のことです。そのためには、体の部位に応じて、滅菌した綿棒や小さなブラシでサンプル物質を採取し、検査を行います。
SARS-CoV-2の診断のための標準的なサンプリングは、鼻咽頭綿棒（鼻咽頭スワブ）によって行われます。鼻咽頭ぬぐい液に比べて、診断感度が同等かやや低い咽頭ぬぐい液の方が、多くの患者にとっては使いやすい。また、咽頭拭い液と鼻拭い液を併用することも可能です。

サンプリング

時には、医療スタッフが採取したサンプル物質の量が診断には不十分であったり、採取した細胞や物質の検査室での処理に失敗したりすることがあります。このような場合には、別の検査を行わなければなりません。新型のSARSウイルスでは、採取したサンプル量が検出限界以下の場合、適切に処理されていない検査では、偽陰性の結果が出ることがあります。特に感染後数日、患者に症状が出る前はウイルス濃度が非常に低いため、十分な量のサンプルを採取するためには正確な場所から綿棒を採取する必要があります。
自分で綿棒を使った検査の場合、訓練を受けた医療スタッフによる監視は不可能です。自分で綿棒を使って検査を行う場合、信頼できる結果が得られないことが多く、大規模な使用には適していません。綿棒を最適化することで、主にコロナ自己吸引検査の信頼性を高めることができ、検査センターの負担をさらに軽減することができます。

最適なスワブ

現在では、医療機器、自動車部品、消費財など、あらゆる産業でプラズマの応用が見られます。プラズマ処理は、こうした医療以外の用途に使われる綿棒の表面特性を改善することもできます。プラズマは「第4の状態」とも呼ばれ、気体にエネルギーを供給し続けることで到達します。活性種（負に帯電した電子と正に帯電したイオン）が生成され、部品の表面と相互作用してその特性を変化させます。
プラズマ処理により、市販の未処理の綿棒と比較して、綿棒の平均吸水率が4倍になります。特にPCR処理では、検出限界が向上することが示されています。実験室でのテストでは、標準物質を1000コピー/µlに希釈しました。唯一の陽性PCRは、処理した綿棒で採取したサンプルからのものでした。このように、本手法は感度と信頼性をさらに向上させるツールとなります。