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インスリン標的細胞に対するプラズマ効果とその治療的応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K12863
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東北大学

研究代表者

神崎 展  東北大学, 医工学研究科, 准教授 (10272262)

連携研究者 金子 俊郎  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (30312599)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード大気圧プラズマ / 細胞 / プラズマ医療 / カルシウム / チャネル / 医工学 / 生活習慣病 / 細胞生理学 / 生理学 / 糖尿病 / GLUT4 / シグナル伝達 / プラズマ
研究成果の概要

大気圧プラズマジェットを生体に照射するとさまざまな生体応答が惹起されるが、その詳細は未解明な点が多い。 本研究では、我々が発見した「プラズマ誘導性の[Ca2+]i応答現象」についてより深く探索することにより,生細胞に対するプラズマ作用の分子機構を解明することを目標とした。特に、インスリン反応性を有する細胞を研究対象とした。そして3T3L1細胞が発現するTRPチャネルがプラスマ作動性カルシウム透過性チャネルであること、さらに、極めて短寿命のプラズマ生成活性種がTRPチャネルの直接的な活性化に関わることを見出した。さらに、プラズマによるインスリン標的細胞の機能制御が可能であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 18件、 招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 電気パルス刺激を用いた収縮型培養骨格筋細胞の創製2017

    • 著者名/発表者名
      神﨑 展
    • 雑誌名

      高度物理刺激と生体応答(養賢堂)

      巻: - ページ: 91-92

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] プラズマ刺激による細胞膜輸送制御2017

    • 著者名/発表者名
      金子俊郎・佐々木渉太・神﨑 展
    • 雑誌名

      高度物理刺激と生体応答(養賢堂)

      巻: - ページ: 111-114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞膜輸送に対するプラズマ刺激の効果2017

    • 著者名/発表者名
      金子俊郎・佐々木渉太・神﨑 展
    • 雑誌名

      プラズマ産業応用技術-表面処理から環境,医療,バイオ,農業用途まで-(シーエムシー出版)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Gas-liquid interfacial plasmas producing reactive species for cell membrane permeabilization2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, S. Sasaki, K. Takashima, and M. Kanzaki
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 60 号: 1 ページ: 3-11

    • DOI

      10.3164/jcbn.16-73

    • NAID

      130005188908

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Live-cell single-molecule labeling and analysis of myosin motors with quantum dots.2017

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama H, Nakahata Y, Yarimizu H, Kanzaki M.
    • 雑誌名

      Mol Biol Cell.

      巻: 28(1) 号: 1 ページ: 173-181

    • DOI

      10.1091/mbc.e16-06-0413

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium influx through TRP channels induced by short-lived reactive species in plasma-irradiated solution2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, M. Kanzaki, and T. Kaneko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 25728-25728

    • DOI

      10.1038/srep25728

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The proneurotrophin receptor sortilin is required for Mycobacterium tuberculosis control by macrophages.2016

    • 著者名/発表者名
      V;zquez CL, Rodgers A, Herbst S, Coade S, Gronow A, Guzman CA, Wilson MS, Kanzaki M, Nykjaer A, Gutierrez MG.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: - 号: 1 ページ: 29332-29332

    • DOI

      10.1038/srep29332

    • 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
  • [雑誌論文] Roles of charged particles and reactive species on cell membrane permeabilization induced by atmospheric-pressure plasma irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, M. Kanzaki, Y. Hokari, K. Tominami, T. Mokudai, H. Kanetaka, and T. Kaneko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 7S2 ページ: 07LG04-07LG04

    • DOI

      10.7567/jjap.55.07lg04

    • NAID

      210000146888

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of plasma-induced cell membrane permeabilization: focus on OH radical distribution2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, R. Honda, Y. Hokari, K. Takashima, M. Kanzaki, and T. Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 49 号: 33 ページ: 334002-334002

    • DOI

      10.1088/0022-3727/49/33/334002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] インスリンシグナルに関わるメンブレントラフィック2016

    • 著者名/発表者名
      畠山裕康、神崎 展
    • 雑誌名

      DOJIN BIOSCIENCE SERIES「メンブレントラフィック」

      巻: - ページ: 170-183

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] プラズマ刺激による細胞膜輸送制御2016

    • 著者名/発表者名
      金子俊郎,佐々木渉太,神崎 展
    • 雑誌名

      機械の研究

      巻: 68(2) ページ: 151-154

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] プラズマ刺激による細胞応答と応用2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤岳彦, 横山茉代, 城倉浩平, 金子俊郎, 佐々木渉太, 神崎展, 太田貴之
    • 雑誌名

      機械の研究

      巻: 68(2) ページ: 147-157

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ分子導入の高効率化に向けた短寿命活性種の測定2018

    • 著者名/発表者名
      鄭 悦星,佐々木 渉太,神崎 展,金子 俊郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤分子導入へ向けた液相中プラズマの電極構造の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      本田 竜介,佐々木 渉太,髙島 圭介,神崎 展,佐藤 岳彦,金子 俊郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異種気液界面プラズマによる細胞膜透過性促進の比較2017

    • 著者名/発表者名
      金子俊郎,佐々木渉太,保苅雄太郎,鄭悦星,高島圭介,神崎展
    • 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
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Membrane Permeabilizing Effects of Saline Treated with Different Types of Gas-Liquid Interfacial Plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, S. Sasaki, Y. Hokari, Y. Zheng, K. Takashima, and M. Kanzaki
    • 学会等名
      34th Symposium on Plasma Processing (SPP34) / The 29th Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM29)
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道,札幌市)
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drug introduction by prolonged reactive species production using in-liquid plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      R. Honda,Y. Hokari,S. Sasaki,M. Kanzaki,T. Sato,and T. Kaneko
    • 学会等名
      The 4th Japan-Taiwan Workshop on Plasma Life Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ生成短寿命活性種によるTRPチャネル活性化と細胞膜輸送促進2017

    • 著者名/発表者名
      金子 俊郎,佐々木 渉太,立川 正憲,神崎 展
    • 学会等名
      第13回TRPチャネル研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gas-liquid interfacial plasmas for enhancing gene transfer into living cells2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,K. Takashima,M. Kanzaki,H. Kanetaka,M. Tachikawa
    • 学会等名
      The 44th European Physical Society Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-liquid interfacial plasmas for novel gene transfer systems2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,K. Takashima,T. Sato,M. Kanzaki
    • 学会等名
      The International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigation of compositions in plasma-irradiated buffer evoking TRP-channel mediated calcium response2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki,Y. Zheng,M. Kanzaki,and T. Kaneko
    • 学会等名
      The International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液相中プラズマを用いた薬剤導入における短寿命活性種の効果2017

    • 著者名/発表者名
      本田 竜介,保苅 雄太郎,佐々木 渉太,神崎 展,佐藤 岳彦,金子 俊郎
    • 学会等名
      応用物理学会 第11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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ由来複合刺激を用いた細胞膜輸送の能動的制御2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 渉太,鄭 悦星,本田 竜介,高島 圭介,神崎 展,金子 俊郎
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬剤導入に寄与するプラズマ照射溶液中活性種の探究2017

    • 著者名/発表者名
      鄭 悦星,佐々木 渉太,神崎 展,金子 俊郎
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Gas-Liquid Interfacial Plasmas Enhancing Gene Transfer by Controlling Behavior of Reactive Species2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,K. Takashima,and M. Kanzaki
    • 学会等名
      1st Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液相中プラズマ由来短寿命活性種の薬剤導入への効果2017

    • 著者名/発表者名
      本田 竜介,保苅 雄太郎,佐々木 渉太,神崎 展,佐藤 岳彦,金子 俊郎
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面プラズマ照射による細胞膜輸送促進の機序解明2017

    • 著者名/発表者名
      金子 俊郎,佐々木 渉太,立川 正憲,神崎 展
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Multiple Stimuli of Gas-Liquid Interfacial Plasmas Enhancing Drug Transfer into Cells2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,K. Takashima,and M. Kanzaki
    • 学会等名
      The 10th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-liquid interfacial plasmas for enhancing drug introduction into living cells2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,K. Takashima,and M. Kanzaki
    • 学会等名
      The 26th International Toki Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-Liquid Interfacial Plasmas for Structure-Controlled Nano-Material Synthesis and Cellular-Function Control2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko,S. Sasaki,M. Kawashita,and M. Kanzaki
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-Liquid Interfacial Atmospheric Pressure Plasmas for Medical Applications2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, S. Sasaki, K. Takashima, T. Sato, H. Kanetaka, M. Tachikawa, and M. Kanzaki
    • 学会等名
      The 3rd Japan-Taiwan Workshop on Plasma Life Science and Technology
    • 発表場所
      Ming Chi University of Technology (New Taipei City, Taiwan)
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞膜輸送制御に向けたプラズマ誘起活性種・電位分布計測2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木渉太,保苅雄太郎,高島圭介,熊田亜紀子,神崎展,金子俊郎
    • 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
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射溶液中短寿命活性種に対するTRPチャネル介在細胞内カルシウム応答2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木渉太,神崎展,金子俊郎
    • 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
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜輸送に対する液相中プラズマの物理的・化学的刺激の効果2016

    • 著者名/発表者名
      保苅雄太郎, 佐々木渉太, 神崎展, 佐藤岳彦, 金子俊郎
    • 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
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Multimodal live-imaging analysis of GLUT4 behavior and exercise effects in mouse skeletal muscle.2016

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama H, Sekiai S, Hosoya M, Kanzaki M.
    • 学会等名
      52ed European Association for the Study of Diabetes (EASD) Annual Meeting
    • 発表場所
      International Congress Center (Munich, Germany)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction between Plasma-activated Calcium Ion Channel and Uptake of Drug-simulated Molecule2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, K. Kikuchi, M. Kanzaki and T. Kaneko
    • 学会等名
      6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM6)
    • 発表場所
      Slovak University of Technology (Bratislava, Slovakia)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Multi-Stimuli on Cell Membrane Permeability in Micro Solution Plasma2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hokari, S. Sasaki, M. Kanzaki, T. Sato, and T. Kaneko
    • 学会等名
      6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM6)
    • 発表場所
      Slovak University of Technology (Bratislava, Slovakia)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Mapping of Gas and Aqueous Phase OH Radicals and Plasma-Induced Effect on Cell Membrane Permeabilization2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, S. Sasaki, R. Honda, Y. Hokari, K. Takashima, and M. Kanzaki
    • 学会等名
      6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM6)
    • 発表場所
      Slovak University of Technology (Bratislava, Slovakia)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of interleukin-1 cyotokine networks in skeletal muscle myogeneis.2016

    • 著者名/発表者名
      Chayanit Chaweewannakorn, 土谷昌広,小出将志,萩原嘉廣,神崎 展,佐々木啓一
    • 学会等名
      第2回 日本筋学会
    • 発表場所
      国立精神・神経医療研究センター(東京)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋機能発現における好中球由来IL-1βの役割2016

    • 著者名/発表者名
      土谷昌広,小出将志,畠山裕康,Chayanit Chaweewannakorn,堰合茂智,吉田新一郎,佐々木啓一,萩原嘉廣,神崎 展
    • 学会等名
      第2回 日本筋学会
    • 発表場所
      国立精神・神経医療研究センター(東京)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Electric Pulse Stimulation as a Model for Physical Exercise and Chronic Diseases using Cell Culture Myotubes.2016

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki M.
    • 学会等名
      International Conference on Obesity and Chronic Diseases.
    • 発表場所
      Hampton Inn Tropicaana (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 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] Activation of Sensory Channels in Cell Membrane Using Plasma-Generated Reactive Species2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, M. Kanzaki and T. Kaneko
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar on Plasma Processing Science
    • 発表場所
      Proctor Academy (Andover, New Hampshire, USA)
    • 年月日
      2016-07-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ATOMOSPHERIC-PRESSURE PLASMA-INDUCED CELLULAR RESPONSES IN HUMAN COLORECTAL ADENOCARCINOMA CACO-2 CELLS: A STUDY OF SWATHTM-BASED COMPREHENSIVE QUANTITATIVE PROTEOMICS2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tachikawa, D. Sano, S. Sasaki, M. Kanzaki, T. Terasaki, and T. Kaneko
    • 学会等名
      43rd IEEE International Conference on Plasma Science
    • 発表場所
      The Banff Centre (Alberta, Canada)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PLASMA-IRRADIATED SOLUTION AS DRUG PERMEATION ENHANCER2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, K. Kikuchi, S. Sasaki, and M. Kanzaki
    • 学会等名
      43rd IEEE International Conference on Plasma Science
    • 発表場所
      The Banff Centre (Alberta, Canada)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋における糖輸送体GLUT4挙動のライブイメージングと運動効果の基盤解析2016

    • 著者名/発表者名
      畠山裕康,堰合茂智,神崎 展
    • 学会等名
      第59回 日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマ照射によるヒト大腸がん細胞の細胞膜輸送変動の解明2016

    • 著者名/発表者名
      立川正憲, 佐野大知, 佐々木渉太, 神崎展, 寺崎哲也, 金子俊郎
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第31年会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県,岐阜市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Research Gate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Makoto_Kanzaki/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 神崎研HP

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/kanzaki/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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