2023 Fiscal Year Research-status Report
非平衡大気圧プラズマを用いた新規経皮的ドラッグデリバリーシステムの開発
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23K07767
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
村上 正基 愛媛大学, 医学系研究科, 特任教授 (20278302)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 善久 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (00735318)
神野 雅文 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (30274335)
八束 和樹 愛媛大学, 医学系研究科, 助教 (30844766)
川上 良介 愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (40508818)
森 秀樹 愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (60325389)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | プラズマ / 皮膚 / 角化細胞 / 線維芽細胞 / ドラッグデリバリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の課題として、プラズマ照射による角化細胞・線維芽細胞への作用解析を試みた。
単層培養角化細胞ならびに線維芽細胞に対するプラズマの照射条件の検討を行うために、以下の照射条件を検討した：放電時電極間電圧、電極間距離、周波数、パルス周期、Duty 、ガス空気流量、電極から腹部までの距離。Defaultの照射条件を決定したのち、当該技術の医療応用に展開できるプラズマ照射条件範囲の探索を開始した。各照射条件の単独変更に伴う角化細胞への影響について、細胞の生存率、アポトーシス、細胞増殖、遊走能、分化誘導などをHE染色、免疫染色、MTT-assay、TINEL法、qRT-PCR、microarray、ELISAなどにより検討を試みた。最終年度に予定されているマウス皮膚を用いたデリバリーシステムの検討に先駆けて、共同研究者らによりプラズマ照射による体外塗布されたインスリンの表皮下への浸透性についての再現実験が施行され、preliminaryに当該実験系がワークすることを確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
単層培養角化細胞ならびに線維芽細胞に対する様々なプラズマ照射条件の検討を行い、defaultの照射条件を「放電時電極間電圧15kV、電極間距離13mm、周波数23.3kHz、パルス周期60Hz、Duty 50%、ガス空気流量38L/min、電極から腹部までの距離15mm」と決定した。角化細胞並びに線維芽細胞に対してdefault条件下において、細胞の生存率、アポトーシス、細胞増殖に関し、TUNEL法、MTT-Assayにて網羅的に検索したところ、明らかな細胞障害性は認められなかった。実験途中でプラズマ照射装置の改良の必要性が明らかとなり、実験が一時中断されたため、当該予定の遊走能、分化誘導などの評価が充分にできていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に積み残した実験を再開するとともに、当該年度は「三次元再構築皮膚を用いたプラズマ照射効果の検討」を行う。
前年度に検討したプラズマ照射条件に関して、三次元再構築皮膚(LSE)を用いて評価を行うこととなるが、三次元モデルを使用することにより、深達度への評価が可能となる。本年度の研究予定で、前年度と比較して困難が予想されることは、プラズマ照射条件とプラズマ照射深度（皮膚内深達度）に関する検討であるが、深達度は組織内に可視化したシグナルを検出しないと評価が不可能であるため、免疫染色、アポトーシス評価などに関しては、二光子顕微鏡観察法を用いる。すでに申請者らは通常の病理組織標本を作製せずとも、LSEの新規蛍光色素による直接顕微鏡下での観察方法を確立している。
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| Causes of Carryover |
研究遂行途中でプラズマ照射装置の改良の必要が生じ、予定された実験の一部が完遂されず、積み残しが生じた。これらはいずれも重要な基礎実験となるため、次年度研究予定と並行して完遂する予定である。
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