2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25289076
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
秋山 秀典 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (50126827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝木 淳 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (80233758)
矢野 憲一 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (70311230)
ホセイニ ハミドレザ 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (00543406)
佐久川 貴志 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (40398186)
浪平 隆男 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 准教授 (40315289)
王 斗艶 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 准教授 (30508651)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パルスパワー / バイオエレクトリクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パルス幅がナノ秒と短い大電力をパルスパワーと呼び、単発でのエネルギーは10Ｊと極小である。このパルスパワーを生体に印加することにより、皮膚がんの消滅や傷の回復（医療分野）、アオコの処理（水環境）、柔らかい高齢者用食品（健康福祉）、藻類からの油分離（エネルギー）、植物工場や魚養殖工場（農漁業）等、多くの重要な研究がなされており、この新しい異分野融合型の研究領域をバイオエレクトリクスと名付けている。パルスパワーの生体への作用の解明と応用展開を目指して、世界トップレベルの15機関でBioelectrics 国際コンソーシアムを形成している。本研究目的は、バイオエレクトリクスに特化した全固体素子を用いたパルスパワー技術の新展開とパルスパワーの生体への作用の解明である。さらに、本基盤研究の遂行とともに、Bioelectrics 国際コンソーシアム各機関との共同研究を通した応用研究の展開につなげる。
平成27年度は、パルスパワーを大きくしてアポトーシス誘導機構につながる成果を得ると共に、パルスパワー生成水中放電をウナギに当てて、その成長への影響を明らかにした。アオコ処理のための衝撃波を効率的に起こせるシステム開発を行い、パルスアーク放電でも長期間運転が可能な電極開発を行った。国際共同研究も進み、フランスのチームと藻類からのオイル抽出実験を行った。又、チェコのグループと沿面放電に関する基礎研究を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度の研究計画として記述した、パルスパワーの細胞への作用（アポトーシス誘導機構）、パルスパワーによるウナギ養殖の可能性、アオコ処理のための衝撃波を効率的に起こせるシステム開発、及びバイオエレクトリクス国際コンソーシアム機関との共同研究推進の目的をおおむね達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、平成28年度は、下記項目の研究を実施する。
１．高エネルギーパルスパワー発生装置開発、及びパルス幅が１０ナノ秒の高繰り返しパルスパワー発生装置の開発を行う。
２．パルスパワーのがん細胞への作用の研究の最終段階として、アポトーシスで死滅するのか、ネクローシスで死滅するのかの解明を行う。
３．アオコの殺藻機構解明や大腸菌の殺菌機構解明を行う。
４．国際的に大きい問題となっているバラスト水処理に関する性能試験を行い、実用化の可能性を検討する。
５．Institute of Plasma Physics（チェコ）、University of Toulouse（フランス）、Eindhoven Univ. of Technology （オランダ） との共同研究を継続する。
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Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Investigation of Gas Flow Dependence of Plasma Jet Produced by Pulsed Power2015
Author(s)
Yamamoto, A., Kawano, Y., Nakai, M., Nakagawa, T., Sakugawa, T., Hosseini, H., Akiyama, H.
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Journal Title
IEEE Transactions on Plasma Science
Volume: 43 (10)
Pages: 3451-3455
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] In vivo effects of focused shock waves on tumor tissue visualized by fluorescence staining techniques2015
Author(s)
Lukes, P., Zeman, J., Horak, V., Hoffer, P., Pouckova, P., Holubova, M., Hosseini, S.H.R., Akiyama, H., Sunka, P., Benes, J.
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Journal Title
Bioelectrochemistry
Volume: 103
Pages: 103-110
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effects of burst electromagnetic wave focusing and their combination with nanosecond pulsed electric fields on HeLa S3 cells2015
Author(s)
Ishizawa, H., Hosseini, H., Yoshida, D., Sugimoto, K., Nejad, S.M., Katsuki, S., Akiyama, H.
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Journal Title
IEEE Transactions on Plasma Science
Volume: 43 (4)
Pages: 1093-1099
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dielectric recovery mechanism of pressurized carbon dioxide at liquid and supercritical phases2015
Author(s)
Tanoue, H., Furusato, T., Imamichi, T., Ota, M., Katsuki, S., Akiyama, H.
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 54 (9)
Pages: 096102
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Time resolved spectroscopy of atomospheric plasma jet driven by pulsed power generator2015
Author(s)
Mori, M., Shimizu, T., Yamamoto, A., Sakugawa, T., Akiyama, H.
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Journal Title
Digest of Technical Papers-IEEE International Pulsed Power Conference, 2015-October
Volume: 117245
Pages: 7296890
DOI
Peer Reviewed
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