• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a Novel Atmospheric Plasma Device for in vivo Cancer Treatment

Research Project

Project/Area Number 21K04012
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionSasebo National College of Technology

Principal Investigator

Yagyu Yoshihito  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (40435483)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords非平衡大気圧プラズマ / プラズマ医療 / プラズマ医療用デバイス / 多孔質膜 / マイクロプラズマ
Outline of Research at the Start

がん細胞への非平衡大気圧プラズマ照射は,副作用が少なく低侵襲な新規がん治療法として有望視されている。大気圧プラズマ中の高エネルギーかつ高密度の活性種は,薬剤抵抗性を示すがん細胞に対しても効果的であるが,すべての部位に適用可能なプラズマ直接照射法は開発されていない。本研究では,がんの発生部位に影響を受けない万能なプラズマ医療用デバイスを開発し,国内外で大きな社会問題となっているがん疾患に対し,創薬に代わる新たな治療法の確立に大きく貢献する。

Outline of Final Research Achievements

Non-equilibrium atmospheric pressure plasma is expected to be a novel minimally invasive cancer treatment. However, the body is an unfavorable environment for plasma generation because it is filled with body fluids and organs. In this study, we have developed a porous membrane plasma source that can irradiate plasma inside the body by using a porous membrane to separate the liquid and gas phases. Reactive species (ROSs and RONs) generated by plasma in as phase transported to the liquid phase through the porous membrane were confirmed. It was also found that ROSs induced cell death of the human hepatoblastoma-derived cell line HepG2.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん細胞へのプラズマ照射は,副作用が少なく低侵襲な新規がん治療法として有望視されている。大気圧プラズマにより生成される高エネルギーかつ高密度の活性種は,薬剤抵抗性を示すがん細胞に対しても効果的であるが,すべての部位に適用可能なプラズマ直接照射法は開発されていない。本研究では,多孔質膜により液相と気相を分離することで,生体内のがん細胞の部位によらずプラズマを照射できるプラズマ源の開発に取り組み,ヒト肝芽腫由来細胞へ与える影響を明らかにした。手軽にかつ高度に制御された低温化学反応場を提供することで,国内外で大きな社会問題となっているがん疾患に対し,創薬に代わる新たな治療法の確立が期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] スフェロイド培養したHep G2細胞に多孔質膜プラズマ源が与える影響2024

    • Author(s)
      柳生義人,大島多美子,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,猪原武士,川崎仁晴,林信哉
    • Organizer
      2024年第71回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a novel plasma device for cancer treatment and irradiation effects on the hepatoblastoma-derived cell, Hep G22023

    • Author(s)
      Y. Yagyu, Y. Baba, T. Ohshima, Y. Hibino, K. Moriyama, T. Satake, T. Ihara, H. Kawasaki and N. Hayashi
    • Organizer
      International Conference on Phenomena in Ionized Gases XXXV
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内で利用可能な非平衡大気圧プラズマ照射装置の研究開発2023

    • Author(s)
      柳生義人,馬塲雄成,大島多美子,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,猪原武士,川崎仁晴,林信哉
    • Organizer
      2023年第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多孔質膜を用いた生体内で利用可能な大気圧プラズマ源の研究開発2023

    • Author(s)
      柳生義人,馬塲雄成,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,大島多美子,川崎仁晴,林信哉
    • Organizer
      第39回九州・山口プラズマ研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内がん治療に向けたプラズマデバイスの開発および肝がん細胞への照射効果2022

    • Author(s)
      濵村航大,柳生義人,馬塲雄成,大島多美子,日比野祐介,猪原武士,佐竹卓 彦,川崎仁晴,林信哉
    • Organizer
      第39回プラズマ・核融合学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 生体内がん治療に向けた大気圧低温プラズマ照射装置の研究開発2022

    • Author(s)
      濵村航大,柳生義人,馬塲雄成,林信哉
    • Organizer
      電気設備学会 2022年(第4回)学生研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置2022

    • Inventor(s)
      柳生義人,林信哉
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人国立高等専門学校機構,国立大学法人九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-181278
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi