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放電プラズマによる一酸化窒素ラジカル生成とその生化学応用

研究課題

研究課題/領域番号 12750244
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関九州大学 (2001)
熊本大学 (2000)

研究代表者

山形 幸彦  九州大学, 総合理工学研究院, 助教授 (70239862)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード一酸化窒素 / オゾン / 生体活性ラジカル / 放電プラズマ / 高周波無声放電 / レーザ誘起蛍光法 / NO_x / NOガス吸入療法
研究概要

1.多針-平板対向電極,平板-平板対向電極および同軸スクリュー電極を用いた高周波無声放電により一酸化窒素(NO)の生成を行い,電極形状や放電周波数における生成特性の違いについて検討した.
(1)NOはいずれの電極形状でも生成されるが,放電空間中のオゾンと反応し分解される.NOとオゾンの反応速度定数が大きいため放電空間中での共存は困難であり,NOを生成するためには,オゾン生成を抑制する必要があることが明らかになった.
(2)オゾン生成が少ない平板-平板対向型電極を用いた方が,低電力でより高濃度のNOが生成され,放電電力25Wで150ppmのNOを生成できた.また,同軸スクリュー電極においても放電周波数を高くすることでオゾン生成を抑制でき,50Wで約220ppmのNOが生成できることが明らかにされた.
(3)多針型電極や同軸スクリュー電極を用いて,放電空間内に高電界領域を生成する事により,高濃度・高効率のオゾン生成が達成された.
(4)レーザ誘起蛍光(LIF)法により放電空間内でダイナミックなNOの濃度測定が可能であることを示した.また,酸素中の計測ではクエンチングの効果を正しく見積もる必要があることを示した.
これらの結果より,平板-平板電極はNO生成に,同軸スクリュー電極及び多針-平板電極はオゾン生成に有効であり,高周波無声放電はこれらの活性ラジカルの生成に有効であることが明らかになった.
2.放電生成NOの生化学物質(生理食塩水,大豆タンパク加水分解物(TSB), BHI(Brain Heart Infusion))への吸着の効果をPTIO(2フェニル-4, 4, 5, 5テトラメチルイミダゾリン-オキシル-1オキシド)を用いて調べた.NOの吸着度は生理食塩水,TSB, BHIの順に高くなった.特にBHIではNOの吸着が顕著に観測され,BHI中のヘム鉄やミオグロビンヘのNO吸着が初めて示唆された.

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Y.Yamagata, K.Murayama, T.Ikegami, K.Ebihara: "Characteristics of nitric monoxide generation using high frequency silent discharge"Proc. of the 3rd Int. Sympo. on Non-Thermal Plasma Technology for Pollution Control (Cheju Island, Korea, Apr. 23-27, 2001). 679-680 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata, K.Murayama T.Ikegami, K.Ebihara, Y.Oyama: "Production Characteristics of Nitric Monoxide in High Frequency Silent Discharge"Proc. of the 15^<th> Int. Sympo. on Plasma Chemistry, July 9-13, 2001, Orleans, France. 2975-2980 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujimoto, R.Maki Y.Yamagata, K.Ebihara: "Production of ozone and NO using high frequency dielectric barrier discharge"Proc. of 2001 Japan-Korea Joint Sympo. on Electrical Discharge and High Voltage Engineering (Miyazaki, Japan, November 1-2). 133-136 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shokai, R.Maki, M.Fujimoto, Y.Yamagata, T.Ikegami, K.Ebihara: "Measurements of NO radical in the high frequency dielectric barrier discharges by laser-induced fluorescence"Proc. of 2001 Japan-Korea Joint Sympo. on Electrical Discharge and High Voltage Engineering (Miyazaki, Japan, November 1-2). 281-284 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata,K.Murayama T.Ikegami,K.Ebihara: "Nitric oxide formation for biomedical applications using high frequency silent discharge"Proceedings of Plasma Science Symposium 2001 and The 18^<th> Symposium on Plasma Processing (Kyoto, Jan.24-26, 2001). 679-680 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 村山賢一,山形幸彦,池上知顯,蛯原健治: "多針-平板電極型無声放電による一酸化窒素の生成特性"平成12年度電気学会放電研究会資料(佐賀大学). ED-00-91. 25-30 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山形幸彦,村山賢一,野間喜樹,藤本真樹,池上知顯,蛯原健治: "高周波無声放電を用いた活性ラジカル生成・分解技術の開発"平成12年度電気学会放電研究会資料(広島工業大学). ED-00-187. 29-34 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata,K.Murayama,T.Ikegami,K.Ebihara,Y.Oyama: "Production Characteristics of Nitric Monoxide in High Frequency Silent Discharge"Proceedings of the 15^<th> International Symposium on Plasma Chemistry, July 9-13, 2001, Orleans, France. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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