プラズマとプリオンやウイルスのナノ粒子・構造体相互作用

• Project Area: Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions
• Project/Area Number: 22110514
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 作道 章一 国立大学法人琉球大学, 医学部, 准教授 (10397672)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2010: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: プラズマ・核融合 / ウイルス / 感染症 / 衛生 / 医療・福祉

Research Abstract

医療器具を介した感染が院内感染の主要部分を占めるなか、高圧蒸気滅菌などの既存の滅菌方法では、医療器具や機器は処理に耐えられないことが問題とされている。近年これらの機材に対応可能な過酸化水素ガスプラズマ滅菌方法が提案されているが、毒性残留物の危険性などが指摘され始めている。さらに細菌由来のエンドトキシンの残留は、発熱などの症状を引き起こすが、過酸化水素ガスプラズマ滅菌ではエンドトキシンには効果がないと報告されている。そのような中、本研究は、N_2ガスプラズマをナノ粒子であるウイルスやプリオンと反応させることで、これまでに研究されてこなかったウイルス学分野にナノ界面プラズマの研究展開をはかることを目的とした。
昨年度までに、本研究で使用しているN_2ガスプラズマ装置について、熱、紫外線、酸化ストレスが装置稼働時に発生していることを明らかにした。さらに、エンベロープウイルスであるインフルエンザウイルスをプラズマ処理し、プラズマ処理によりウイルスが不活化されることを示した。平成23年度は、インフルエンザウイルスがプラズマ処理により不活化されるメカニズムを明らかにするため、プラズマ処理時に発生する熱、紫外線、酸化ストレスの3殺菌因子がインフルエンザウイルスを不活化するのにどの程度寄与しているのかを明らかにすることを目的に解析を行った。その結果、N_2ガスプラズマ処理(1.5kpps)により、インフルエンザウイルスは5分以内に効率的に不活化された。この不活化メカニズムとしては、酸化ストレスが最も寄与しているものと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Dengue Virus Presence and Surveillance in Okinawa (2012)
  • Author(s): Sakudo A, Onodera T, Shintani H, Ikuta K
  • Journal Title: Exp Ther Med Volume: 3 Pages: 15-17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Penetration of Infectious Prion Protein in the Intestine During the Lactation Period (2012)
  • Author(s): Uraki R, Sakudo A, Ano Y, Kono J, Yukawa M, Zanusso G, Toniolo A, Onodera T
  • Journal Title: Mini-Rev Org Chem Volume: 9 Pages: 27-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hot Topic : Bioorganic Chemistry for Medicine and Health Sciences (2012)
  • Author(s): Sakudo A
  • Journal Title: Mini-Rev Org Chem Volume: 9 Pages: 2-2
• [Journal Article] Diagnosis of HIV-1 infection by near-infrared spectroscopy : Analysis using molecular clones of various HIV-1 subtypes (2012)
  • Author(s): Sakudo A, Suganuma Y, Sakima R, Ikuta K
  • Journal Title: Clin Chim Acta Volume: 413 Issue: 3-4 Pages: 467-472
  • DOI: 10.1016/j.cca.2011.10.035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 5' flanking region and intronl of the bovine prion protein gene (PRNP) are responsible for negative feedback regulation of the prion protein (2012)
  • Author(s): Xue G, Aida Y, Onodera T, Sakudo A.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7(3) Issue: 3 Pages: e32870-e32870
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0032870
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Virus capture using anionic polymer-coated magnetic beads (2012)
  • Author(s): Sakudo A, Onodera T
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 30 Pages: 3-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] プリオン蛋白質(PrP)とPrPファミリー蛋白質 (2011)
  • Author(s): 作道章一、田中康春
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 39 Pages: 77-81
  • NAID: 10027906929
• [Journal Article] ガスプラズ滅菌の再現性のある無菌性保証達成に於けるBI作成ならびに使用の注意点 (2011)
  • Author(s): 新谷英晴、作道章一
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 39 Pages: 167-173
• [Journal Article] Tissue- and cell type-specific modification of prion protein (PrP)-like protein Doppel, which affects PrP endoproteolysis (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Onodera T
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 404 Issue: 1 Pages: 523-527
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.12.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fundamentals of Prions and Their Inactivation (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Ano Y, Onodera T, Nitta K, Shintani H, Ikuta K, Tanaka Y
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 27 Issue: 4 Pages: 483-489
  • DOI: 10.3892/ijmm.2011.605
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Method of Rapid Microbiological Assay and Application to Several Area (2011)
  • Author(s): Shintani H, Sakudo A, McDonnel GE
  • Journal Title: Biocontrol Sci Volume: 16 Pages: 13-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Capture of infectious borna disease virus using anionic polymer-coated magnetic beads (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Tanaka Y, Ikuta K
  • Journal Title: Neurosci Lett Volume: 494 Issue: 3 Pages: 237-239
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2011.03.023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Capture of dengue virus type 3 using anionic polymer-coated magnetic beads (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Masrinoul P, Tanaka Y, Ikuta K
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 28 Pages: 625-628
  • DOI: 10.3892/ijmm.2011.733
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Blocking of FcR suppresses the intestinal invasion of scrapie agents (2011)
  • Author(s): Uraki R, Sakudo A, Michibata K, Ano Y, Kono J, Yukawa M, Onodera T
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6 Issue: 3 Pages: e17928-e17928
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0017928
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] HPLC Analysis and Identification of Compounds Inhibiting Bacterial Growth in Ozone Gas Sterilized Polysulfone and Polycarbonate (2011)
  • Author(s): Shintani H, Sakudo A
  • Journal Title: Pharmaceutica Analytica Acts Volume: 2 Pages: 6-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of the prion protein and its gene : an analysis using bioinformatics and computer simulation (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Xue G, Kawashita N, Ano Y, Takagi T, Shintani H, Tanaka Y, Onodera T, Ikuta K
  • Journal Title: Curr Protein Peptide Sci Volume: 11 Pages: 166-179
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ガスプラズマ滅菌の再現性のある無菌性保証達成に於けるBI作成ならびに使用の注意点 (2011)
  • Author(s): 新谷英晴、作道章一
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 39 Pages: 167-173
  • NAID: 10027907121
• [Journal Article] 現在までに判明したプラズマ滅菌の研究の問題点とプラズマ滅菌のメカニズムの解明(講座「プラズマ滅菌・殺菌」) (2011)
  • Author(s): 新谷英晴、作道章一
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 38 Pages: 447-454
• [Journal Article] Capture of infectious borna disease virus using anionic polymer-coated magnetic beads. (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Tanaka Y, Ikuta K
  • Journal Title: Neurosci Lett Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Blocking of FcR suppresses the intestinal invasion of scrapie agents (2011)
  • Author(s): Uraki R, Sakudo A, Michibata K, Ano Y, Kono J, Yukawa M, Onodera T
  • Journal Title: PLos One Volume: 6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tissue- and cell type-specific modification of prion protein (PrP)-like protein Doppel, which affects PrP endoproteolysis. (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Onodera T
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 404 Pages: 523-527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of the prion protein and its gene : an analysis using bioinformatics and computer simulation. (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Xue G, Kawashita N, Ano Y, Takagi T, Shintani H, Tanaka Y, Onodera T, Ikuta K
  • Journal Title: Curr Protein Peptide Sci Volume: 11 Pages: 166-179
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] プリオン病とプリオン不活化法の一般知識 (2010)
  • Author(s): 作道章一
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 38 Pages: 149-153
  • NAID: 10026327163
• [Journal Article] ウイルス不活化の一般知識と滅菌・消毒技術 (2010)
  • Author(s): 作道章一
  • Journal Title: 防菌防黴 Volume: 38 Pages: 81-88
  • NAID: 10026326949
• [Journal Article] Gas Plasma Sterilization of Microorganisms and Mechanisms of Action. (2010)
  • Author(s): Shintani H, Sakudo A, Burke P, McDonnell G
  • Journal Title: Exp Ther Med Volume: 1 Pages: 731-738
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Editorial for "Infectious Disorders and Pathogens : Approaches from Diagnosis and Detection to Therapy and Sterilization" (2010)
  • Author(s): Sakudo A
  • Journal Title: Curr Chem Biol Volume: 4 Pages: 187-187
• [Journal Article] Mucosal Immune Regulation and Vaccines for Helicobacter-associated Gastritis. (2010)
  • Author(s): Ano Y, Tsubone H, Sakudo A, Fujiwara D
  • Journal Title: Curr Chem Biol Volume: 4 Pages: 219-224
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of phagocytotic activity by prion protein in PrP-deficient macrophage cells. (2010)
  • Author(s): Uraki R, Sakudo A, Ando S, Kitani H, Onodera T.
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 26 Pages: 527-532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced enteric invasion of scrapie agents into the villous columnar epithelium via maternal immunoglobulin (2010)
  • Author(s): Ano Y, Sakudo A, Uraki R, Sato Y, Kono J, Sugiura K, Yokoyama T, Itohara S, Nakayama H, Yukawa M, Onodera T.
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 26 Pages: 845-851
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidative damage to neurons caused by the induction of microglial NADPH oxidase in encephalomyocarditis virus infection. (2010)
  • Author(s): Ano Y, Sakudo A, Kimata T, Uraki R, Sugiura K, Onodera T
  • Journal Title: Neurosci Lett Volume: 469 Pages: 39-43
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Degradation and destabilization of abnormal prion protein using alkaline detergents and proteases. (2010)
  • Author(s): Hirata Y, Ito I, Furuta T, Ikuta K, Sakudo A
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 25 Pages: 267-270
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ガスプラズマによるウイルス不活化メカニズムの解析 (2012)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 第105回琉球大学保健科学研究会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] Secondary structure change of bovine serum albumin induced by gas plasma (2012)
  • Author(s): Akikazu Sakudo, Masato Higa, Kojiro maeda, Rina Sakima, Nobuya Hayashi, Naohiro Shimizu, Yuichiro Imanishi, Hideharu Shintani
  • Organizer: ISPlasma2012
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] The effect of gas plasma on influenza virus (2012)
  • Author(s): Akikazu Sakudo, Nobuya Hayashi, Naohiro Shimizu, Yuichiro Imanishi, Hideharu Shintani
  • Organizer: ISPlasma2012
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] The effect of gas plasma on Salmonella (2012)
  • Author(s): Akikazu Sakudo, Jojiro Maeda, Masato Higa, Hinako Hanashiro, Rina Sakima, Nobuya Hayashi, Naohiro Shimizu, Yuichiro Imanishi, Hideharu Shintani
  • Organizer: ISPlasma2012
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 近赤外分光法を用いた臨床検査技術の開発 (2011)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 第27回近赤外フォーラム
  • Place of Presentation: つくば(招待講演)
• [Presentation] Establishment of prion protein gene-deficient macrophage-like cell lines (2011)
  • Author(s): Akikazu Sakudo, Ryuta Uraki, Takashi Onodera
  • Organizer: Asian Pacific Prion Symposium (APPS) 2011
  • Place of Presentation: 軽井沢
• [Presentation] 窒素ガスプラズマを用いたサルモネラの殺菌・消毒法の開発 (2011)
  • Author(s): 前田浩次郎、比嘉正人、崎間里奈、田中康春、新谷英晴、今西雄一郎、清水尚博、作道章一
  • Organizer: 152回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 窒素ガスプラズマ処理によるウシ血清アルブミンの構造変化と分解 (2011)
  • Author(s): 比嘉正人、前田浩次郎、崎間里奈、田中康春、新谷英晴、今西雄一郎、清水尚博、作道章一
  • Organizer: 152回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] ガスプラズマのウイルス学分野への研究展開 (2011)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 応用物理学会第5回プラズマエレクトロニクスインキュベーションホール
  • Place of Presentation: 静岡(招待講演)
• [Presentation] ガスプラズマ滅菌装置開発の現状について (2011)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 日本学術振興会「プラズマ照射による医療用品の滅菌、エンドトキシンならびにプリオン不活化法と応用」に関する研究開発専門委員会平成23年度第2回合同委員会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] 可視・近赤外分光法の医学領域への利用:感染症研究を中心に (2010)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 近赤外研究会
  • Place of Presentation: 茨城(文部科学省研究交流センター)
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] プリオン感染に伴う脳内酸化ストレス動態変化 (2010)
  • Author(s): 作道章一, 田中康春
  • Organizer: 第148回琉球医学会例会
  • Place of Presentation: 沖縄(琉球大学)
  • Year and Date: 2010-10-19
• [Presentation] プラズマ滅菌の問題点と解決法、メカニズムならびに将来性について (2010)
  • Author(s): 新谷英晴, 作道章一
  • Organizer: 日本防菌防黴学会学術講演会2010
  • Place of Presentation: 大阪(千里ライフサイエンスセンター)
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] プリオン蛋白質遺伝子欠損細胞を用いた正常型プリオン蛋白質の機能解析 (2010)
  • Author(s): 作道章一
  • Organizer: 琉球医学会例会
  • Place of Presentation: 沖縄(琉球大学)(准教授就任講演)
  • Year and Date: 2010-04-20
• [Presentation] プリオン感染時の脳内酸化ストレス動態解析 (2010)
  • Author(s): 作道章一, 阿野泰久, 小野寺節, 生田和良, 田中康春
  • Organizer: 第150回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 帯広(帯広畜産大学)
• [Book] Prions (Chapter 82) In Molecular Detection of Human Viral Pathogen (2011)
  • Author(s): Onodera T, Sakudo A, Xue G, Zanusso G, Sugiura, K
  • Publisher: Taylor & Francis
• [Book] Sterilization and disinfection by plasma : Sterilization mechanisms, biological and medical applications (2011)
  • Author(s): Sakudo A, Shintani H
  • Publisher: NOVA Science Publishers
• [Remarks]
  • URL: http://cellmetab.exblog.jp/