2017 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of bactericidal effects by reactive species for sterilization using plasma
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16K14208
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小野 亮 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 放電プラズマ / 活性種 / 殺菌 / 真空紫外光 / 光解離反応 / OHラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラズマ医療等における放電プラズマを使った殺菌では、プラズマ中のOHやOなどの活性種が殺菌に寄与していると言われている。しかし個々の活性種の殺菌力を計測する手段がなく、どの活性種が殺菌に効いているのか、実際に確かめることは困難であった。本研究では、申請者が開発した、真空紫外（VUV）光の光解離反応で特定の活性種を生成する装置を用いて、プラズマ殺菌の様々な活性種の殺菌力を測定する手法を開発し、実際にいくつかの活性種の殺菌力を測定することを目的としている。
昨年度は、このVUV法を用いて生成したOHラジカルおよびオゾンを寒天培地上で培養した枯草菌（Bacillus atrophaeus ATCC 9372）に照射し、OHラジカルの殺菌力の定量的な評価に成功するとともに、OHにはオゾンの少なくとも20倍以上の殺菌効果があることを示した。今年度はこれを発展させ、枯草菌に加えて大腸菌に対するOHラジカルの効果も測定した。その結果、大腸菌に対して、枯草菌に対するのと同程度の殺菌力があることが分かった。VUV法で生成したH2O2による殺菌効果も測定し、OHはH2O2よりも少なくとも数10～100倍以上強い殺菌力を有することが分かった。
今年度は上記の殺菌実験に加え、VUV法の活性種密度を計算するシミュレーションの精度を確かめるための実験も重点的に行った。O3、H2O2、および微量O2（ppmオーダー）の密度を測定し、シミュレーション結果と比較した。本手法はアルゴンに微量のO2とH2Oを加えてVUV光を照射し活性種を生成するが、シミュレーションにいくつか修正を加えた結果、Ar/O2あるいはAr/H2Oガスを用いた時には比較的精度のよい結果が得られるものの、Ar/O2/H2Oガスを用いると一部化学種の密度が計算と測定であわず、さらなるシミュレーションの修正が必要であることを示した。
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Research Products
(13 results)
