| 研究課題/領域番号 |
18H03687
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
金子 俊郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (30312599)
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| 研究分担者 |
高島 圭介 東北大学, 工学研究科, 助教 (70733161)
宮本 浩一郎 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70447142)
神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (10272262)
立川 正憲 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (00401810)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2018年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
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| キーワード | 気液界面プラズマ / 短寿命活性種 / 高速液流 / マイクロ流路 / 生体分子・細胞反応 / 細胞応答 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，気液界面プラズマで生成される活性種を寿命で区別して，特に1秒未満の時間で反応・自己分解してしまう「極短寿命活性種」の生成・消滅過程を明らかにすると同時に，生体分子・細胞への作用を実験的に明らかにすることを目的として，「高速液流導入大気圧プラズマ装置」を製作して研究を推進した．
その結果，高速液流中での極短寿命活性種（OHラジカルおよび亜硝酸前駆体）の高時間分解計測に初めて成功し，さらにOHラジカルの表面局在分布と長寿命活性種による消費を考慮した反応拡散モデルを構築するとともに，極短寿命活性種の生体分子（アミノ酸）への作用を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに大気圧プラズマ中の活性種を用いた応用研究が盛んに行われてきたが，１秒以下の寿命を持つ極短寿命活性種のみの効果を調べた例は報告がなかった．本研究により，極短寿命活性種の液中での挙動が明らかとなり，数値計算モデルが構築できたことから，生体分子や細胞への極短寿命活性種の固有の作用を調べることが可能となることで，プラズマ医療科学のみならず，いま発展を続けているプラズマ植物科学，プラズマ農業科学へも貢献することができる．
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