Data-driven approach for advanced control of immune system by using low-temperature plasma

• Project/Area Number: 23K26099
• Project/Area Number (Other): 23H01404 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 村上 朝之 成蹊大学, 理工学部, 教授 (20323818)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 作道 章一 岡山理科大学, 獣医学部, 教授 (10397672) ; 久富 寿 成蹊大学, 理工学部, 教授 (70416882)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 低温プラズマ / 免疫システム / データ駆動科学 / 低温プラズマ理工学

Outline of Research at the Start

我々の身体をウイルスなどから守る免疫は、異物を「見つける・戦う・伝える」活動が極微から全身レベルに至る極めて複雑なシステムである。本研究は、低温プラズマの暴露によって、その精緻なバランスを維持しながら、免疫システムを制御することを目指す。特に、実験・情報数理・数値シミュレーションを相補的に用いたデータ駆動型アプローチにより、免疫細胞の持つ「標的を見つける」「協奏的に攻撃する」「情報を伝え記憶する」という本質的な働きを数理的に再現（ルール化）する。これにより、多種多様な免疫細胞が自律的に社会を生み出す様相をシミュレートする新しい数理モデルを開発する。