| 研究課題/領域番号 |
17H02805
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマエレクトロニクス
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| 研究機関 | 九州大学 (2019)
名古屋大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
石川 健治 九州大学, プラズマナノ界面工学センター, 特任教授 (60417384)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | 低温プラズマ / 非平衡大気圧プラズマ / メタボローム / 細胞内代謝 / 活性酸素窒素種 / グリオーマ / プラズマ活性有機物 / 乳酸 / プラズマ医療 / 代謝 / 生体分子 / プラズマバイオ / 生物化学 / メタボリズム / 核磁気共鳴 / プラズマ / プラズマ医療科学 / プラズマ化学 / メタボローム解析 / ナノ材料 / ストレス |
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| 研究成果の概要 |
プラズマ活性溶液で培養された細胞内代謝物の変動を観察し，脳腫瘍細胞（U251SP）は１．細胞培養液ではグルコース摂取から異化作用により生体エネルギーとバイオマスの産生，２．プラズマ活性培養液では酸化ストレスにより糖代謝酵素の活性が減弱して生体エネルギーが不足し，３．乳酸含有溶液では細胞内は還元状態を維持しながら乳酸摂取等の同化作用が亢進，４．プラズマ活性乳酸溶液（PAL）ではグルタミン同化や脂肪代謝に，プラズマ活性有機物が阻害要因として働くことを明らかにした．特に，PALではプラズマが活性化した有機物を起因とした細胞内代謝が変動され，プラズマ誘起細胞死に至ることを発見した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気圧下でガス温度の上昇を伴わない非平衡（低温）プラズマの生成が制御されて可能となり，液体や生体をはじめとする様々な対象にプラズマの照射効果が見いだされていた中，本研究は，プラズマ活性溶液中で培養された細胞内のメタボローム解析を世界で初めて実施した，研究開始当初はプラズマが生成するRONSの影響が生体作用の主要な因子であるといった見解から，溶液中の有機物の変性をプラズマが液体に作用した結果に生じており、その溶液中に産生された成分が細胞の恒常的応答を変動させ、代謝産物における明瞭な違いを世界で初めて明らかにした．
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