Research on Active Species Produced in Plasma Treated Solutions and Their Effect on Human T Cells
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21K04003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
寺西 研二 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80435403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白井 昭博 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (40380117)
岡久 稔也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任教授 (60304515)
曽我部 正弘 徳島大学, キャンパスライフ健康支援センター, 教授 (60732790)
中川 忠彦 島根県立大学, 看護栄養学部, 講師 (40634275)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 放電プラズマ / 炎症性腸疾患 / 活性酸素種 / 活性窒素種 / ヒトT細胞 / プラズマ照射溶液 / 化学活性種 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，放電プラズマを照射した溶液を炎症性腸疾患（Inflammatory bowel disease：IBD）の治療に応用することを最終目標とし，人体に投与可能な溶液に対して放電プラズマを照射した際の溶液中に生成される化学活性種の調査と，同溶液をヒトT細胞株に曝露することでアポトーシス（細胞死）の誘導とその制御を試みる。本研究により，ヒトT細胞株へのアポトーシス誘導ならびにその制御が可能となれば，放電プラズマを照射した溶液をIBD患者体内に投与し，血液中の過剰な白血球（免疫細胞）を制御することでIBDを寛解に導く新しい治療の実現に向けて大きく前進することができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に実施したアルゴンガスに微量の窒素ガスを添加した実験の結果を受けて，今年度はアルゴンガス80％に窒素ガスを20％添加した放電ガス（Ar-N2）と，アルゴンガス80％に空気を20％添加した放電ガス（Ar-Air）を用いて生理食塩水に対してプラズマを照射し，活性酸素種と活性窒素種の生成特性について調査した。生理食塩水16 ｍLに対して誘電体バリア放電を15分間照射し，照射後の溶液に対して過酸化水素と亜硝酸イオン，硝酸イオンの濃度をパックテストとディジタルパックテストを併用して測定した。これらの活性種濃度をプラズマへの投入電力（放電電力）の大きさを変えて測定した。
放電ガスAr-N2，Ar-Airどちらの場合も放電電力を増加させると過酸化水素濃度は増加し，放電ガスAr-Airの方が過酸化水素濃度は高くなった。亜硝酸イオン濃度については，放電ガスAr-N2では放電電力増加に伴い増加するが，放電ガスAr-Airでは放電電力を増加させると亜硝酸イオン濃度は飽和し減少する特性を示した。硝酸イオン濃度は放電Ar-N2においていずれの放電電力においても検出限界以下となり，放電ガスAr-Airでは，特に亜硝酸イオンの濃度が飽和から減少に転じる放電電力以上で硝酸イオン濃度が急増した。これらの結果は，Arに添加するガスの種類や放電電力を変えることで，亜硝酸イオンや硝酸イオンの生成を調整できる可能性を示唆しており，今後はこれらの生成特性を踏まえて活性窒素種がJurkat細胞に及ぼす影響について詳細に検討したいと考えている。
以上，３年間にわたり本研究課題を遂行することで，放電プラズマ処理した生理食塩水がJurkat細胞に及ぼす影響や生理食塩水に誘電体バリア放電プラズマを照射した際の放電特性，アルゴンガスに窒素や空気を添加した際の活性酸素種・窒素種の生成特性を中心に明らかにすることができた。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
