プラズマ医療応用に向けた活性種のレーザー計測及び細胞・動物実験による効果の検証

• Project/Area Number: 14J05013
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 米森 星矢 東京大学, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: プラズマ医療 / レーザー計測 / プラズマがん治療 / 活性酸素種

Outline of Annual Research Achievements

貴機構により特別研究員として採用された結果、以下の研究成果を得るに至った。
・海外査読付きジャーナル: 2本、国際学会での研究発表: 3件、国内学会での研究発表: 1件

本研究課題では、新学術領域でも注目される「プラズマ医療」における基礎機構の解明および指標の提案を目的として研究を行った。プラズマがん治療プロセスでは、プラズマにより生成されるRONS (Reactive Oxygen and Nitrogen Species) と呼ばれる活性種が重要な役割を果たすと考えられている。しかしながら、プラズマが活性種を生成し細胞などが反応するまでのプロセスは定性的にはわかっているものの、どの程度の量の活性種を投入した時に、どの程度の細胞が不活性化されるかといった定量的な議論はこれまでほとんどされてこなかった。こういった問題を解決するために、医療を模擬した条件においてレーザー計測を行い、活性種の表面近傍の密度分布を計測した。
本研究課題は、その研究成果を国内・海外含む4件の学会で発表された。2015年3月に行われた静電気学会春期講演会では優秀論文賞を受賞したほかにも、多くの学会でその研究成果は注目を集めた。プラズマがん治療はまだ臨床応用に向けて多くの課題が残っているが、本研究の成果を踏まえ所属研究室では引き続き研究を行っている。また、世界中の研究者が協働し実用に向かうことで、さらなる本文野の発展や科学による社会への貢献が行われることを期待する。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of discharge polarity on the propagation of atmospheric-pressure helium plasma jets and the densities of OH, NO, and O radicals (2015)
  • Author(s): Seiya Yonemori and Ryo Ono
  • Journal Title: Biointerphases Volume: 10 Issue: 2 Pages: 029514-029514
  • DOI: 10.1116/1.4919709
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Flux of OH and O radicals onto a surface by an atmospheric-pressure helium plasma jet measured by laser-induced fluorescence (2014)
  • Author(s): Seiya Yonemori and Ryo Ono
  • Journal Title: Journal of Physics D: Applied Physics Volume: 47 Issue: 12 Pages: 125401-125401
  • DOI: 10.1088/0022-3727/47/12/125401
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] EVALUATION OF THE CELL REACTION TO PLASMA JET EXPOSURE BASED ON THE DOSE OF REACTIVE SPECIES (2015)
  • Author(s): Seiya Yonemori, Kazue Mizuno and Ryo Ono
  • Organizer: The 2nd International Workshop on Plasma Medicine
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-26
• [Presentation] 大気圧ヘリウムプラズマジェットによる活性種の供給量と細胞応答の関係 (2015)
  • Author(s): 米森星矢、水野和恵、小野亮
  • Organizer: 2015年度(第16回)静電気学会春期講演会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-25
• [Presentation] Measurement of OH, NO, O and N atoms in helium plasma jet for ROS/RNS controlled biomedical processes. (2014)
  • Author(s): Seiya Yonemori, Taku Kamakura and Ryo Ono
  • Organizer: 67th Gaseous Electronics Conference
  • Place of Presentation: Raleigh, NC, USA
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-07
• [Presentation] Effect of voltage polarity and surface condition on active species production by an atmospheric-pressure helium plasma jet (2014)
  • Author(s): Seiya Yonemori and Ryo Ono
  • Organizer: 5th International Conference on Plasma Medicine
  • Place of Presentation: Nara, Japan
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-23