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超音波併用温度制御マルチガスプラズマによる殺菌因子解明と医療機器滅菌法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07039
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関東京医療保健大学

研究代表者

岩澤 篤郎  東京医療保健大学, 医療保健学研究科, 教授 (20468599)

研究分担者 松村 有里子  東京医療保健大学, 医療保健学研究科, 准教授 (10439507)
高松 利寛  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (10734949)
沖野 晃俊  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60262276)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード超音波併用温度制御プラズマ / 殺菌効果 / 大気圧低温プラズマ / 殺菌 / ウイルス不活化
研究開始時の研究の概要

大気圧低温プラズマは,活性種の生成により低温での微生物の不活化が可能であり,薬剤に代替する新たな殺菌方法として期待されている。しかし,殺菌メカニズムの調査や医療用器具等への殺菌条件の最適化が不十分であるため,実用化には至っていない。本研究ではプラズマのガス種とガス温度を選択できるプラズマ源を用いて殺菌因子を解明し,プラズマバブリングすることで溶液を介した医療用器具の滅菌もしくは高水準消毒が行うことができる手法を開発することを目的とする。

研究成果の概要

大気圧低温プラズマを用いた消毒が注目されている。本報告では二酸化炭素プラズマを水中にバブリングする方法を検討した。本法で、眼科領域で問題となる菌に有効であることを確認し、アプラネーションチップのような医療機器の表面に付着している菌に対しても剥離効果を有する超音波を併用したプラズマバブリングは効果的であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

消毒薬等の薬剤の使用は人体・水系環境への影響が危惧されている。大気圧低温プラズマは薬剤に代替する新たな殺菌手法として期待されている。本研究成果により、医療機器・器材に付着している菌を超音波で剥離させ、大気圧低温プラズマバブリングで生成する活性種により、微生物を不活化できることを検証できた。その際、眼科領域の器材表面に損傷は認められなかった。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ultrasonic-Combined Plasma Bubbling for Adherent Bacteria Disinfection on Medical Equipment2022

    • 著者名/発表者名
      Suenaga Yuma、Kawano Hiroaki、Takamatsu Toshihiro、Matsumura Yuriko、Ito Norihiko、Iwasawa Atsuo、Okino Akitoshi
    • 雑誌名

      Plasma Chemistry and Plasma Processing

      巻: 42 号: 3 ページ: 575-586

    • DOI

      10.1007/s11090-022-10241-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plasma Gas Temperature Control Performance of Metal 3D-Printed Multi-Gas Temperature-Controllable Plasma Jet2021

    • 著者名/発表者名
      Suenaga Yuma、Takamatsu Toshihiro、Aizawa Toshiki、Moriya Shohei、Matsumura Yuriko、Iwasawa Atsuo、Okino Akitoshi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 24 ページ: 11686-11686

    • DOI

      10.3390/app112411686

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Controlling Plasma Gas Species and Temperature on Reactive Species and Bactericidal Effect of the Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Suenaga Yuma、Takamatsu Toshihiro、Aizawa Toshiki、Moriya Shohei、Matsumura Yuriko、Iwasawa Atsuo、Okino Akitoshi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 24 ページ: 11674-11674

    • DOI

      10.3390/app112411674

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマ水中バブリング処理による殺菌およびウイルス不活化2023

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 福智魁, 福山陽平, 沖野晃俊, 松村有里子, 岩澤篤郎, 土田和徳, 浦井一
    • 学会等名
      令和4年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of high-speed temperature control multi-gas plasma jet for irradiating to living organisms/cells,2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Aizawa, Yohei Fukuyama, Yuriko Matsumura, Atsuo Iwasawa, Akitoshi Okino.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallomics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-temperature Plasma Source Capable of Generating Various Reactive Species and Irradiating Living Organisms,2022

    • 著者名/発表者名
      Taiki Osawa, Chishi Ryu, Kai Fukuchi, Yohei Fukuyama, Yuriko Matsumura, Atsuo Iwasawa, Akitoshi Okino.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallomics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Virus Inactivation and Disinfection by Atmospheric Low Temperature Plasma Bubbling,2022

    • 著者名/発表者名
      Taiki Osawa, Zhizhi Liu, Kai Fukuchi, Yuriko Matsumura, Atsuo Iwasawa, Kazunori Tsuchida, Hajime Urai, Akitoshi Okino.
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Biomedical Engineering,
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 殺菌効果向上のための水蒸気プラズマジェットの試作,2022

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 劉智志, 山内素明, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第49回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ガスを使わない水蒸気プラズマジェット装置の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 劉智志, 福智魁, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊.
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会 第117回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマを用いたノンエンベロープウイルスに対する不活化効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 劉智志, 福智魁, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊.
    • 学会等名
      第39回プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線とプラズマの完全同時照射による大面積殺菌処理2022

    • 著者名/発表者名
      劉智志, 大澤 泰樹, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      第39回 プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧温度制御プラズマを用いた液中および物質表面の殺菌処理2021

    • 著者名/発表者名
      沖野晃俊, 大澤泰樹, 末永祐磨, 松村有里子, 岩澤篤郎
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマによる大面積殺菌処理装置の開発と活性種の測定2021

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 劉智志, 末永祐磨, 中西秀行, 小澤茂樹, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマバブリングにおける殺菌メカニズムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      末永祐磨, 大澤泰樹, 劉智志, 高松利寛, 青木元秀, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      第38回プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマのガス種およびガス温度が液中殺菌効果に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      末永祐磨, 相澤駿輝, 高松利寛, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第48回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 加湿ガスを用いたプラズマによる紙幣付着病原微生物の殺菌実験2021

    • 著者名/発表者名
      大澤泰樹, 劉智志, 末永祐磨, 中西秀行, 小澤茂樹, 松村有里子, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第48回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] インターバルプラズマバブリングの間欠時間が殺菌効果に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      末永祐磨, 高松利寛, 松村有里子, 伊藤典彦, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      第 81 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマガス温度がプラズマバブリングの殺菌効果に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      末永祐磨, 大澤泰樹, 高松利寛, 松村有里子, 伊藤典彦, 岩澤篤郎, 沖野晃俊
    • 学会等名
      第 37 回 プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 抗菌・抗ウイルス性能の材料への付与、加工技術と評価 第3節 大気圧低温プラズマを利用した殺菌・ウイルス不活化2021

    • 著者名/発表者名
      高松利寛、末永祐磨,沖野晃俊、松村有里子,岩澤篤郎
    • 総ページ数
      582
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048340
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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