• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノカーボンプラズマプロセシング駆使の革新的生体内発電法開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04711
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマエレクトロニクス
研究機関東北大学

研究代表者

畠山 力三  東北大学, 工学研究科, 名誉教授 (00108474)

研究分担者 京相 雅樹  東京都市大学, 工学部, 准教授 (20277825)
平田 孝道  東京都市大学, 工学部, 教授 (80260420)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードプラズマ応用 / 生体内発電 / ナノバイオ・医療 / ナノ材料 / ナノカーボン
研究成果の概要

プラズマ生成・制御技術により構造制御成長及び機能化された単層カーボンナノチューブ(SWNT)が赤外波長領域で効率的に光電変換することを明らかにしてきた。次に、この新概念太陽電池をラット腹部生体内に埋め込み発電特性を測定した結果、生体内光応答に適した近赤外領域の波長1100 nm近傍において発電効率が最大となることが初めて実証された。さらに、生体外からの大気圧プラズマ照射実験を行った結果、埋め込み手術に伴う創傷部位の治癒促進効果が見出され、かつ皮膚組織の規則化による光透過の増進機構が解明された。以上の成果により、新規生体内ナノカーボン発電法の開発への道が拓かれた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 19件、 招待講演 5件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Extensive first-principles molecular dynamics study on Li encapsulation into C60 and its experimental confirmation2018

    • 著者名/発表者名
      Ohno K.、Manjanath A.、Kawazoe Y.、Hatakeyama R.、Misaizu F.、Kwon E.、Fukumura H.、Ogasawara H.、Yamada Y.、Zhang C.、Sumi N.、Kamigaki T.、Kawachi K.、Yokoo K.、Ono S.、Kasama Y.
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 10 号: 4 ページ: 1825-1836

    • DOI

      10.1039/c7nr07237f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanocarbon Materials Fabricated Uaing Plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      Rev. Mod. Plasma Phys.

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-110

    • DOI

      10.1007/s41614-017-0009-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of radial electric field on suppression of electron-temperature-gradient mode through multiscale nonlinear interactions2016

    • 著者名/発表者名
      C. Moon, T. Kaneko, K. Itoh, K. Ida, T. Kobayashi, S. Inagaki, S.-I. Itoh and R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 58 号: 10 ページ: 105007-105007

    • DOI

      10.1088/0741-3335/58/10/105007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Saline Solution on the Electrical Characteristics of Spiral Coils for Implantable Wireless Power Transfer2016

    • 著者名/発表者名
      D. Matsui, S. Oga, M. Kyoso, S. Kiryu, Y. Shimatani
    • 雑誌名

      Int. J. Appl. Electromagn. Mech.

      巻: 52 号: 3-4 ページ: 1385-1391

    • DOI

      10.3233/jae-162160

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ion Scale Nonlinear Interaction Triggered by Disparate Scale Electron Temperature Gradient Mode2015

    • 著者名/発表者名
      C. Moon, T. Kobayashi, K. Itoh, R. Hatakeyama, T. Kaneko
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 22 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4919856

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kinetics of Energy Selective Cs Encapsulation in Single-Walled Carbon Nanotubes for Damage-Free and Position-Selective Doping2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, E. C. Neyts, Y. Abiko, T. Akama, R. Hatakeyama, T. Kaneko
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 119 号: 21 ページ: 11903-11908

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b00300

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nitrogen-Atom Endohedral Fullerene Synthesis with High Efficiency by Controlling Plasma-Ion Irradiation Energy and C60 Internal Energy2015

    • 著者名/発表者名
      S. C. Cho, T. Kaneko, H. Ishida, and R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 12 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1063/1.4916247

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ラット上行性及び下行性伝導路上における複数誘発電位同時計測による脊髄損傷の影響評価2017

    • 著者名/発表者名
      松本佳奈,平河内蓮,小澤裕太,京相雅樹,島谷祐一
    • 学会等名
      第18回システムインテグレーション部門講演会(SI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 体内埋め込み医療機器向け共振結合型無線電力伝送システムにおける生体内環境の影響2017

    • 著者名/発表者名
      小澤裕太,平河内蓮,峯村康平,島谷祐一,京相雅樹,桐生昭吾
    • 学会等名
      第18回システムインテグレーション部門講演会(SI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Biocompatibility Evaluation with Amino Group-modified Carbon Nanotube Films and Rats2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Oki, S. Tsurubayashi, T. Yoshikawa, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering (BME 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation by Composition Analysis of Atmospheric Pressure Plasma for Multi-Purpose Atmospheric Pressure Plasma Device2017

    • 著者名/発表者名
      S. Shigekuni, R. Tanaka, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering (BME 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Healing Mechanism Clarification of Plasma Irradiated Wound by Quantification and Detection of Oxidative Stress2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tanaka, S. Shigekuni, S. Matsuda, T. Tamura, C. Kobayashi, A. Mori, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering (BME 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Relationship between Healing Effect by Plasma Irradiation and NO Concentration2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshikawa, Y. Oki, S. Tsurubayashi, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering (BME 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Recovery of Hypoxic Ischemic Encephalopathy (HIE) by Plasma Inhalation to Living Body Lungs2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hirata, H. Watanabe, S. Matsuda, C. Kobayashi, A. Mori, Y. Kudo, M. Iwashita
    • 学会等名
      The 70th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Promotion of Angiogenesis Using Atmospheric Pressure Plasma Derived FGF-2/VEGF2017

    • 著者名/発表者名
      C. Kobayashi, T. Yoshikawa, A. Mori, T. Hirata
    • 学会等名
      The 70th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Characteristics of Multi-Purpose Atmospheric Pressure Plasma Device2017

    • 著者名/発表者名
      S. Shigekuni, R. Tanaka, T. Tamura, S. Matsuda, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      The 70th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Healing Mechanism Clarification of Plasma Irradiated Wound by Quantification and Detection of Superoxide Dismutase (SOD) Activity2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tanaka, S. Shigekuni, S. Matsuda, T. Tamura, C. Kobayashi, A. Mori, T. Hirata
    • 学会等名
      The 70th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラット下行性伝導路上における複数誘発電位同時計測による脊髄損傷の影響評価2017

    • 著者名/発表者名
      松本佳奈, 平河内蓮, 石井孝征, 島谷祐一, 京相雅樹
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2017(JBMES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ照射による火傷部位の治癒メカニズム解明を目的とした酸化ストレス測定2017

    • 著者名/発表者名
      田中莉沙子, 松田清香, 重國聖羅, 小林千尋, 森晃, 平田孝道
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2017(JBMES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 小電力体内埋め込み型電子医療機器向け磁場共振結合型非接触電力伝送システムの設計と最適化2017

    • 著者名/発表者名
      小澤裕太, 峯村康平, 島谷祐一, 京相雅樹, 桐生昭吾
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2017(JBMES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Design and Optimization of Resonant Coupling Wireless Power Transfer System for Small Power Implantable Medical Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ozawa, Y. Shimatani, M. Kyoso, S. Kiryu
    • 学会等名
      The 39th Annual International Conference of The IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous Measurements of Cortical Somatosensory and Spinal Cord Evoked Potential Before and After Spinal Cord Injury in Rat2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, R. Hirakochi, T. Ishii, Y. Shimatani, M. Kyoso
    • 学会等名
      The 39th Annual International Conference of The IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation-Assisted Plasma Processing Power for Highly-Efficient Synthesis of Endohedral Fullerenes2016

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, T. Kaneko
    • 学会等名
      Asian Consortium on Computational Materials Science - Virtual Organization (ACCMS-VO11)
    • 発表場所
      Tohoku University (Miyagi・Sendai)
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラットを用いた複数誘発電位の同時計測による脊髄を含む上行性伝導路の評価2016

    • 著者名/発表者名
      松本佳奈,京相雅樹
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • 発表場所
      東洋大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 官能基修飾カーボンナノチューブフィルムと細胞及びラットとの生体適合性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      沖佑花、松本佳奈、脇田諭、小林千尋、平田孝道
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会 2016
    • 発表場所
      東洋大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and Biocompatibility Evaluation of the Functional Group Modified CNTs Film for Bio Devices2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tsurubayashi, T. Yoshikawa, Y. Oki, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN BME SYMPOSIUM 2016
    • 発表場所
      Toin Yokohama University (Kanagawa・Yokohama)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Compatibility Evaluation with Functionalized Carbon Nanotube Films and Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Oki, S.Tsurubayashi, T. Yoshikawa, C. Kobayashi, T. Hirata
    • 学会等名
      TOIN BME SYMPOSIUM 2016
    • 発表場所
      Toin Yokohama University (Kanagawa・Yokohama)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブレイン・マシン・インターフェースを目的とした官能基修飾CNT膜の作製と修飾処理時間の検討2016

    • 著者名/発表者名
      鶴林沙也加、山下諒介、沖佑花、小林千尋、平田孝道
    • 学会等名
      生体医工学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      旭川医科大学(北海道旭川市)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 官能基修飾カーボンナノチューブフィルムの作製と化学修飾の評価2016

    • 著者名/発表者名
      沖佑花、鶴林沙也加、山下諒介、小林千尋、平田孝道
    • 学会等名
      生体医工学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      旭川医科大学(北海道旭川市)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous Measurements of Somatosensory and Spinal Cord Evoked Potential in Rat2016

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, M. Kyoso
    • 学会等名
      The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Orland (U.S.A.)
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly-Efficent Synthesis of Nitrogen Encapsulated Fullerene Using Plasma Technology2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, R. Hatakeyama
    • 学会等名
      International Workshop on Fundamental and Applied Research of Nobel Nanocarbon Derivatives: Toward Bottom-Up Approach to Nanotechnology Era
    • 発表場所
      Tohoku University (Miyagi・Sendai)
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ-アトム制御 プラズマ材料科学の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      畠山力三
    • 学会等名
      (独)日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会 プラズマ材料科学 基礎講座(第3回)
    • 発表場所
      弘済会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマの照射・吸入による疾患治療2016

    • 著者名/発表者名
      平田孝道
    • 学会等名
      (独)日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会 プラズマ材料科学スクール 「プラズマ医療の基礎と応用」
    • 発表場所
      弘済会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-02-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Infrared Solar Cells Using Plasma Processed Single-Walled Carbon Nanotubes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, T. Akama, T. Kato, R. Hatakeyama
    • 学会等名
      Workshop on Nanomaterials for Energy Applications
    • 発表場所
      Advanced Industrial Science and Technology (Ibaraki・Tukuba)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマの照射/吸入による疾患治療と救急救命医療2015

    • 著者名/発表者名
      平田孝道, 筒井千尋, 金井孝夫, 工藤美樹, 岩下光利, 森 晃
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知・名古屋)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブ/遷移金属ダイカルコゲナイドヘテロ接合太陽電池2015

    • 著者名/発表者名
      赤間俊紀, 加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知・名古屋)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Transfer of Electron Temperature Gradient Mode via Multi-Scale Nonlinear Interaction2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, C. Moon, R. Hatakeyama
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in the Laboratory and in Space (IPELS 2015)
    • 発表場所
      Scotland ( UK)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Medical treatment using biomedical plasma techniques2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hirata, C. Tsutsui, A. Mori, T. Kanai, Y. Kudo, T. Izawa, M. Iwashita
    • 学会等名
      XXXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG2015)
    • 発表場所
      Iasi (Romania)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of Solar Cell Fabricated with Cs Encapsulated Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube Films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Akama, T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko
    • 学会等名
      The Sixteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT15)
    • 発表場所
      Nagoya University (Aichi・Nagoya)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 埋込型生体回路への電源供給を目的とした光エネルギーハーベスト技 術に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木康平,島谷祐一,京相雅樹
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知・名古屋)
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] プラズマプロセス技術 - ナノ材料作製・加工のためのアトムテクノロジー2016

    • 著者名/発表者名
      畠山力三, 金子俊郎, 加藤俊顕
    • 総ページ数
      52
    • 出版者
      森北出版株式会社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 機械の研究 第69巻, 第3号(3月号)2016

    • 著者名/発表者名
      清水鉄司, 平田孝道
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      養賢堂
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes : Direct Growth of Graphene and Graphene Nanoribbon on an Insulating Substrate by Rapid-Heating Plasma CVD2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko
    • 総ページ数
      289
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes : Plasma Doping Processes for CNT Devices2015

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, T. Kato, Y. F. Li, T. Kaneko
    • 総ページ数
      289
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi