2014 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ照射による生体膜損傷の分子動力学的モデリング
Publicly Offered Research
| Project Area | Plasma medical innovation |
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| Project/Area Number |
25108510
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
内田 諭 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90305417)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | プラズマ / 生体膜 / 損傷 / 分子動力学 / モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、プラズマ－生体膜界面における活性種の力学的挙動および活性種による膜構成分子の解離について、古典および量子分子動力学法を併用して解析することにより、プラズマ照射による脂質二重膜の損傷機構を理論的かつ定量的に解明していくものである。
期間内において、（１）希ガス－大気混合プラズマ中における酸素活性種の放電パラメータを流体モデルにより計算する、（２）古典MDによりプラズマ－生体膜間における酸素活性種の挙動を模擬する、（３）酸素活性種によるリン脂質の解離機構を量子計算的に解明する、（４）断片化した脂質二重膜の分子モデルを構築し、膜安定性を評価する、（５）等価エッチングレートを導出するとともに、動力学解析結果をデータベース化する、といった各目標を達成するとともに、成果の有機的連携により研究全体を推進する計画であった。
本年度（平成26年度）は前年度の結果を用いて、プラズマ照射による生体膜損傷をモデル化するとともに膜安定性を評価することを目的として、【課題1】脂質二重膜における平衡状態の高速計算、【課題2】膜安定性の評価とデータベース化、【課題3】脂質二重膜中の活性種輸送の評価、を行った。
【課題1】に関しては、蛋白質構造データバンクに基づき、脂質二重膜モデルを数値的に構築するとともに、分子動力学計算による挙動解析から膜の平衡状態を確認した。【課題2】に関しては、気中及び水中における酸素原子とリン脂質膜との反応工程の相違を模擬し、データベース化した。【課題3】に関しては、膜近傍における各種放電活性種の浸透度や拡散係数を導出し、ラジカル輸送特性の変化を定量的に検証した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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