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代謝モデルシミュレーションによるプラズマ照射細胞応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K13608
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 プラズマ科学
研究機関大阪大学

研究代表者

浜口 智志  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60301826)

連携研究者 幾世 和将  大阪大学, 工学研究科, 特任研究員 (20795778)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードプラズマ医療 / 活性酸素 / 酸化ストレス / 代謝反応ネットワーク / 数値シミュレーション / 代謝流速均衡解析 / ゲノムスケール代謝モデル / 大腸菌 / 代謝モデル / 数費シミュレーション / ゲノムスケール
研究成果の概要

本研究では、ゲノムスケール代謝モデル(GSMM)の研究が、最も進んでいる大腸菌(E. coli)を例にとり、プラズマ照射による大腸菌の代謝反応変化(ストレス応答)を解析するシミュレーション・システムを構築した。これにより、プラズマ医療の大きな課題である、低温大気圧プラズマ照射による滅菌作用の生物学的機構を定量的に解明する方法論を確立し、酸化ストレスによる大腸菌の代謝の変化による不活化の過程を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 13件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ブルノ大学(チェコ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] コメニウス大学(スロバキア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ルール・ボフム大学/低温プラズマ研究所(INP Greifswald)(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] エクス・マルセイユ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] マサリク大学(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ルール・ボーフム大学/ライプニッツ研究所 INP グライフスバルト(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エクス・マルセイユ大学/ストラスブール大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コメニウス大学(スロバキア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Plasma-Liquid Interactions: A Review and Roadmap2016

    • 著者名/発表者名
      P.J. Bruggeman, M.J. Kushner, S. Hamaguchi et al.
    • 雑誌名

      Plasma Sources Sci. Technol.

      巻: 25 号: 5 ページ: 053002-053002

    • DOI

      10.1088/0963-0252/25/5/053002

    • 関連する報告書
      2016 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] プラズマの医療応用と医療材料の表面処理技術2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 雑誌名

      光技術コンタクト

      巻: 54

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atmospheric-pressure plasma-irradiation inhibits mouse embryonic stem cell differentiation to mesoderm and endoderm but promotes ectoderm differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Taichi Miura, Satoshi Hamaguchi and Shoko Nishihara
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高度物理刺激と生体反応(1) ― 第1章 高度物理刺激の生成法と計測・予測 ―2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤岳彦、金澤誠司、浜口智志、小宮敦樹
    • 雑誌名

      機械の研究

      巻: 67 ページ: 673-683

    • NAID

      40020544576

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プラズマ照射によるポリスチレン細胞培養皿表面のアミノ基修飾2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤智子
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ医療: 医療における放電プラズマの活用2017

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      メディカルジャパン 2017大阪 第3回日本医療総合展
    • 発表場所
      インテック大阪、大阪府大阪市住之江区
    • 年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマ医療:医療における放電プラズマ2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤智子
    • 学会等名
      メディカルジャパン 2017大阪 第3回日本医療総合展
    • 発表場所
      インテック大阪、大阪府大阪市住之江区
    • 年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ医療研究の現状と将来展望2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      第8回プラズマ医療・健康産業シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所・臨海副都心センター 東京都江東区
    • 年月日
      2016-12-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma-based Functionalization of Polystyrene Surfaces of Cell Culture Plates2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      AVS 63rd International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      Nashville, TN, USA
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of the generation of reactive oxygen and nitrogen species (RONS) in water by atmospheric-pressure plasmas and their effects on Escherichia coli (E. coli)2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Materials and Nanotechnology 2016
    • 発表場所
      Ha Noi, Vietnam
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水面へのプラズマ照射による気液界面水和電子反応シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      幾世和将
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulations of plasma-induced metabolic responses of Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      幾世和将
    • 学会等名
      6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM6)
    • 発表場所
      Bratislava, Slovakia
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid-Phase Chemically Reactive Species generated by Water Discharges or Atmospheric-Pressure Discharges2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      20th International Vacuum Congress (IVC)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Simulations of Plasma-Generated Reactive Species in Water2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (GRC) Plasma Processing Science
    • 発表場所
      Proctor Academy, Andover, NH, USA
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plasma-Liquid Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      43rd IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS2016)
    • 発表場所
      The Banff Center, Banff, Alberta, Canada
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation and transport of liquid-phase reactive species due to plasma-liquid interaction2016

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      43rd IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS2016)
    • 発表場所
      The Banff Center, Banff, Alberta, Canada
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of reactive oxygen species generated in liquid exposed to gas discharges2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Discharges with Liquids (ICEDL 2016),
    • 発表場所
      Kocaeli (Turkey)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 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] Surface Modification of Polystyrene Cell Culture Plates by Nitrogen-Hydrogen Plasma Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Gotoh
    • 学会等名
      37th International Symposium on Dry Process (DPS2015)
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transport of highly reactive oxygen and nitrogen species (RONS) generated by plasma-liquid interaction in water2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hamaguchi
    • 学会等名
      3rd International Symposium on New Plasma and Electrical Discharge Applications and on Dielectric Materials (ISNPEDADM)
    • 発表場所
      Saint Gilles Les Bains (France)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Amino Group Formation on Polystyrene Surfaces by Nitrogen-Hydrogen-Based Plasma Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Goto
    • 学会等名
      American Vacuum Society (AVS) 62nd International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      San Jose (USA)
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentration profiles of chemical species in water exposed to an atmospheric-pressure plasma: numerical study2015

    • 著者名/発表者名
      幾世和将
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Antwerp (Belgium)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transporters of highly reactive species in water exposed to a low-temperature atmospheric pressure plasma2015

    • 著者名/発表者名
      浜口智志
    • 学会等名
      5th International Symposium on Plasma Biosciences (ISPB2015-5)
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 浜口研究室

    • URL

      http://www.camt.eng.osaka-u.ac.jp/hamaguchi/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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