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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Interaction between pulsed power and organism and its applications

Research Project

Project/Area Number 25289076
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

秋山 秀典  熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (50126827)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ホセイニ ハミドレザ  熊本大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00543406)
王 斗艶  熊本大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (30508651)
浪平 隆男  熊本大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40315289)
佐久川 貴志  熊本大学, 学内共同利用施設等, 教授 (40398186)
矢野 憲一  熊本大学, 学内共同利用施設等, 教授 (70311230)
勝木 淳  熊本大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80233758)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsパルスパワー
Outline of Annual Research Achievements

バイオエレクトリクスに特化したパルスパワー発生装置開発:産業界からも要望の強い40Jパルスパワー発生装置の開発と、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った。製品化し、実用化につなげた。本科研費の計画年度内に全固体素子に改良するとの当初目標を達成した。
パルスパワーの細胞への作用解明:パルスパワーをがん細胞に印加した時のストレス応答を明らかにしてきた。28年度は、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、がん細胞の種類を変えて行った。種類によって、異なる方法で死滅することが分かった。
パルスパワー利用機器の性能試験: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した。バラスト水の表面から数mmあけてガラスの板を置き、その上に銅板を置き、バラスト水中にアース板を置いて、アース板と銅板の間にパルスパワーを印加した。バラスト水を入れる容器の大きさは1mx0.4mとした。銅板の面積と同じ範囲にわたって、大気圧プラズマが生成できた。中に大腸菌を入れたところ、5桁の殺菌ができた。今後、関連する企業と協力して製品化に向けた取り組みを行う予定である。
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:Karlsruhe Institute of Technology (ドイツ)、Institute of Plasma Physics(チェコ)、Institute of Pharmacology and Structural Biology(フランス)、Eindhoven Univ. of Technology (オランダ) との共同研究を継続し、水の沿面でのパルスパワー放電現象の解明、及び藻類からのパルスパワーによるオイルの取出しに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A new mechanism for efficient hydrocarbon electro-extraction from Botryococcus braunii2017

    • Author(s)
      Guionet A., Hosseini B., Teissie J., Akiyama H., Hosseini H.
    • Journal Title

      Biotechnology for Biofuels

      Volume: 10 Pages: 39

    • DOI

      10.1186/s13068-017-0724-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spatiotemporal dynamics of underwater conical shock wave focusing2016

    • Author(s)
      Hoffer P., Lukes P., Akiyama H., Hosseini H.
    • Journal Title

      Shock Waves

      Volume: 2016 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1007/s00193-016-0703-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Voltage Rise Rate on Streamer Branching and Shock Wave Characteristics in Supercritical Carbon Dioxide2016

    • Author(s)
      Furusato T., Ota M., Fujishima T., Yamashita T., Sakugawa T., Katsuki S., Akiyama H.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science

      Volume: 44 Pages: 3189-3195

    • DOI

      10.1109/TPS.2016.2607225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of meter-scale surface electrical discharge propagating along water surface at atmospheric pressure2016

    • Author(s)
      Hoffer P., Sugiyama Y., Hosseini S.H.R., Akiyama H., Lukes P., Akiyama M.
    • Journal Title

      Journal of Physics D: Applied Physics

      Volume: 49 Pages: 415202

    • DOI

      10.1088/0022-3727/49/41/415202

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Xenon Z-Pinch Discharge Plasma EUV Source Driven by Ultrashort Current Pulse2016

    • Author(s)
      Lu P., Katsuki S., Akiyama H.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science

      Volume: 44 Pages: 1228-1234

    • DOI

      10.1109/TPS.2016.2578957

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] GFP Transduction into HeLa Cells Using Atmospheric-Pressure Helium Plasma Jet2016

    • Author(s)
      Higashi H., Wang D., Matsuoka T., Namihira T., Akiyama H., Saitoh H.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science

      Volume: 44 Pages: 1137-1143

    • DOI

      10.1109/TPS.2016.2570241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reparable cell sonoporation in suspension: Theranostic potential of microbubble2016

    • Author(s)
      Nejad S.M., Hosseini H., Akiyama H., Tachibana K.
    • Journal Title

      Theranostics

      Volume: 6 Pages: 446-455

    • DOI

      10.7150/thno.13518

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Book] Bioelectrics2017

    • Author(s)
      Akiyama H., Heller R.
    • Total Pages
      481
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2018-01-16  

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