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生体内がん治療に向けた医療用プラズマデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04012
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21010:電力工学関連
研究機関佐世保工業高等専門学校

研究代表者

柳生 義人  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (40435483)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード非平衡大気圧プラズマ / プラズマ医療 / プラズマ医療用デバイス / 多孔質膜 / マイクロプラズマ
研究開始時の研究の概要

がん細胞への非平衡大気圧プラズマ照射は,副作用が少なく低侵襲な新規がん治療法として有望視されている。大気圧プラズマ中の高エネルギーかつ高密度の活性種は,薬剤抵抗性を示すがん細胞に対しても効果的であるが,すべての部位に適用可能なプラズマ直接照射法は開発されていない。本研究では,がんの発生部位に影響を受けない万能なプラズマ医療用デバイスを開発し,国内外で大きな社会問題となっているがん疾患に対し,創薬に代わる新たな治療法の確立に大きく貢献する。

研究成果の概要

がん細胞への非平衡大気圧プラズマ照射は,新たな低侵襲がん治療法として期待されているが,体液や臓器などで満たされた生体内は,プラズマ生成に不利な環境である。本研究では,生体内プラズマ直接照射法の開発に向け,多孔質膜を用いて液相と気相を分離し,生体内のがん細胞の部位によらず,プラズマを照射できる「多孔質膜プラズマ源」の研究開発に取り組んだ。多孔質膜を介して,気相から液相に輸送された活性種(ROSs,RONs)を検出試薬により確認し,また,ヒト肝芽腫由来細胞Hep G2に対して,多孔質膜から滲出した活性酸素種が細胞死を誘導することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞へのプラズマ照射は,副作用が少なく低侵襲な新規がん治療法として有望視されている。大気圧プラズマにより生成される高エネルギーかつ高密度の活性種は,薬剤抵抗性を示すがん細胞に対しても効果的であるが,すべての部位に適用可能なプラズマ直接照射法は開発されていない。本研究では,多孔質膜により液相と気相を分離することで,生体内のがん細胞の部位によらずプラズマを照射できるプラズマ源の開発に取り組み,ヒト肝芽腫由来細胞へ与える影響を明らかにした。手軽にかつ高度に制御された低温化学反応場を提供することで,国内外で大きな社会問題となっているがん疾患に対し,創薬に代わる新たな治療法の確立が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] スフェロイド培養したHep G2細胞に多孔質膜プラズマ源が与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      柳生義人,大島多美子,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,猪原武士,川崎仁晴,林信哉
    • 学会等名
      2024年第71回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a novel plasma device for cancer treatment and irradiation effects on the hepatoblastoma-derived cell, Hep G22023

    • 著者名/発表者名
      Y. Yagyu, Y. Baba, T. Ohshima, Y. Hibino, K. Moriyama, T. Satake, T. Ihara, H. Kawasaki and N. Hayashi
    • 学会等名
      International Conference on Phenomena in Ionized Gases XXXV
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内で利用可能な非平衡大気圧プラズマ照射装置の研究開発2023

    • 著者名/発表者名
      柳生義人,馬塲雄成,大島多美子,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,猪原武士,川崎仁晴,林信哉
    • 学会等名
      2023年第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多孔質膜を用いた生体内で利用可能な大気圧プラズマ源の研究開発2023

    • 著者名/発表者名
      柳生義人,馬塲雄成,日比野祐介,竹市悟志,佐竹卓彦,大島多美子,川崎仁晴,林信哉
    • 学会等名
      第39回九州・山口プラズマ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 生体内がん治療に向けたプラズマデバイスの開発および肝がん細胞への照射効果2022

    • 著者名/発表者名
      濵村航大,柳生義人,馬塲雄成,大島多美子,日比野祐介,猪原武士,佐竹卓 彦,川崎仁晴,林信哉
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体内がん治療に向けた大気圧低温プラズマ照射装置の研究開発2022

    • 著者名/発表者名
      濵村航大,柳生義人,馬塲雄成,林信哉
    • 学会等名
      電気設備学会 2022年(第4回)学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] プラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置2022

    • 発明者名
      柳生義人,林信哉
    • 権利者名
      独立行政法人国立高等専門学校機構,国立大学法人九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-181278
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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