Clinical application of non thermal atmospheric pressure plasma in bone regeneration

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03811
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14030:Applied plasma science-related
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: Sugama Ryou 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (00779457)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 宏光 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (50514238) ; 折田 久美 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (40748597) ; 白藤 立 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10235757) ; 呉 準席 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90533779)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 低温大気圧プラズマ / 骨欠損 / 骨新生 / ウサギ

Outline of Final Research Achievements

The research group developed a pencil-type plasma device that can effectively generate and deliver RONS to an animal model with a well-established critical bone defect, allowing the team to search for the optimal irradiation conditions. Comparing groups that were irradiated with NTAPP for 5, 10, and 15 minutes to control groups with no plasma administered, micro-CT images at eight weeks showed the 10-minute treatment time as the most successful bone regeneration with 1.51 times larger bone volume than the control group.

Free Research Field

整形外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で示された低温大気圧プラズマ照射による骨再生促進作用は、整形外科や歯科口腔領域、脳神経外科などの医療分野において骨折治癒期間の短縮、骨欠損部の確実かつ効率的な修復の実現に利用可能な技術になります。低温大気圧プラズマ照射は、既存の生体組織の構造を維持したまま方面改質をもたらす可能性があり、開発した照射装置は手術中に使用できる装置として骨形成能を促進する医療機器になり得るのではないかと考えます。