実時間その場電子スピン共鳴分析によるプラズマの生体に及ぼす作用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24654191
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石川 健治 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60417384)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: プラズマ滅菌 / 電子スピン共鳴 / フリーラジカル / ミドリカビ胞子 / プラズマ殺菌

研究概要

細菌の殺滅を目的とした放電プラズマ滅菌は，薬品不要で電源のみで稼働するために，いつでもどこでも生物学・農学的な作用を得られることから，有望な技術である．しかしながら，これまでにも生体内での活性酸素の細胞壊死に与える影響は多く調べられてきているのであるが，生体外から故意の酸化作用による細胞寿命の決定機構は解明されていない． 本研究では，この実時間その場ESR観察技術を進展させ，プラズマと生体との相互作用の一端が解明され，バイオプラズマ技術の実用化が促進されたと考える．プラズマ滅菌の生化学的な作用の解明に物理化学的観察手法から切り込む研究が今後も期待される．

研究成果

• [雑誌論文] Oxidation mechanism of Penicillium digitatum spores through neutral oxygen radicals (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Hashizume, T. Ohta, K. Takeda, K. Ishikawa, M. Hori, M. Ito
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 1 ページ: 10209-10209
  • DOI: 10.7567/jjap.53.010209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation effects of neutral reactive-oxygen species on Penicillium digitatum spores using non-equilibrium atmospheric-pressure oxygen radical source (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hashizume, T. Ohta, J. Fengdong, K. Takeda, K. Ishikawa, M. Hori, M. Ito
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 103 号: 15 ページ: 153708-153708
  • DOI: 10.1063/1.4824892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time In Situ Electron Spin Resonance Measurements on Fungal Spores of Penicillium digitatum during Exposure of Oxygen Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, et al.
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 (1) 号: 1 ページ: 13704-13704
  • DOI: 10.1063/1.4733387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Spin Resonance (ESR) Observation of Radicals on Biological Organism Interacted with Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, Hiroko Moriyama, Kazuhiro Tamiya, Hiroshi Hashizume, Takayuki Ohta, Masafumi Ito, Sachiko Iseki, Hiromasa Tanaka, Keigo Takeda, Hiroki Kondo, Makoto Sekine and Masaru Hori
  • 雑誌名: MRS Online Proceedings Library 巻: 1469
  • DOI: 10.1557/opl.2012.928
  • 査読あり
• [学会発表] Electron spin resonance analyses of plasma-biological material interactions in atmospheric pressure plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, et al
  • 学会等名: International workshop on control of fluctuation of plasma processes - Joint International Workshop between "Frontier science of interactions between plasmas and nano-interfaces" and "Plasma medical innovation"
  • 発表場所: 福岡(3B-WS-07)
• [学会発表] Electron spin resonance analyses of plasma-biological material interactions in atmospheric pressure plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa
  • 学会等名: International workshop on control of fluctuation of plasma processes - Joint International Workshop
  • 発表場所: Fukuoka Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical analyses of edible meat irradiated atmospherics-pressure-plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, Hiroshi Hashizume, Takayuki Ohta, Masafumi Ito, Hiromasa Tanaka, Keigo Takeda, Satomi Tajima, Hiroki Kondo, Makoto Sekine, and Masaru Hori
  • 学会等名: The 8th International Conference on Reactive Plasmas (ICRP-8) at Fukuoka, February 2-6, 2014 (Fukuoka, Japan)
  • 発表場所: Fukuoka Japan
• [学会発表] Electron spin resonance study of radical generation during non-thermal plasma blood coagulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, Hiroshi Hashizume, Takayuki Ohta, Masafumi Ito, Hiromasa Tanaka, Keigo Takeda, Satomi Tajima, Hiroki Kondo, Makoto Sekine, and Masaru Hori
  • 学会等名: 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International.
  • 発表場所: Kyoto Japan
• [学会発表] In-situ ESR measurements for plasma materials interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, et al
  • 学会等名: The 9th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE)
  • 発表場所: 韓国(23-1)
• [学会発表] Electron spin resonance study of plasma-biological surface interaction for food hygiene (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, et al
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its applications for nitrides and nanomaterials (ISPlasma)
  • 発表場所: 名古屋(P3025A)
• [学会発表] In-situ ESR measurements for plasma materials interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa
  • 学会等名: 9th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] ミドリカビ胞子からの実時間その場ESR信号観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川 健治，水野 寛子，田中 宏昌，橋爪 博司，太田 貴之, 伊藤 昌文，竹田 圭吾，近藤 博基，関根 誠，堀 勝
  • 学会等名: 第66回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋 日本
• [学会発表] Chemical analyses of edible meat irradiated atmospheric-pressure-plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, Hiroko Mizuno, Hiroshi Hashizume, Takayuki Ohta, Masafumi Ito, Hiromasa Tanaka, Keigo Takeda, Satomi Tajima, Hiroki Kondo, Makoto Sekine and Masaru Hori
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyoro Japan
• [学会発表] プラズマ－表面相互作用の実時間その場電子スピン共鳴分光研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川健治，鷲見直也，河野昭彦，堀邊英夫，竹田圭吾，近藤博基，関根誠，堀勝
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 京都 日本
  • 招待講演
• [学会発表] Electron spin resonance study of plasma-biological surface interaction for food hygiene (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, H. Mizuno, H. Tanaka, H. Hashizume, T. Ohta, M. Ito, K. Takeda, H. Kondo, M. Sekine, M. Hori
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its applications for nitrides and nanomaterials (ISPlasma), P3025A
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Plasma-biological surface interaction investigated by electron spin resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Mizuno, Kenji Ishikawa, H. Tanaka, H. Hashizume, T. Ohta, M. Ito, K. Takeda, H. Kondo, M. Sekine, M. Hori
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its applications for nitrides and nanomaterials (ISPlasma), P3027A
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Identification of ESR signals arisen from Penicillium digitatum spores-3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Mizuno, Kenji Ishikawa, Hiromasa Tanaka, Hiroshi Hashizume, Takayuki Ohta, Masafumi Ito, Keigo Takeda, Hiroki Kondo, Makoto Sekine, Masaru Hori
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県, Japan
• [学会発表] Electron Spin Resonance (ESR) Observation of Radicals on Biological Organism Interacted with Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa et al.
  • 学会等名: 2012 Spring Meeting of the Material Research Society, WW2.6
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] Electron Spin Resonance (ESR) study of Radicals on Biological Organism Created by Interaction with Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa et al.
  • 学会等名: International Conference on Plasma Science (ICOPS 2012), 2P-187.
  • 発表場所: Edinburgh, UK
• [学会発表] Real-time / In-situ Electron Spin Resonance Analysis of Surface Reactions on Organic / Biological Materials Interacted with Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa et al.
  • 学会等名: International Univon of Materials Research Societies (IUMRS), International Conference on Electronic Materials(ICEM), C-8-I26-010
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Real-Time Electron Spin Resonance Study on Fungal Spores during Inactivation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa et al.
  • 学会等名: APCPST 25th SPSM, 3P-04
  • 発表場所: Kyoto Japan
• [学会発表] Real time In Situ Electron Spin Resonance (ESR) Study of Free Radicals on Materials Created by Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa et al.
  • 学会等名: American Vacuum Society (AVS), PS2-TuA7
  • 発表場所: Florida, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-Biological Surface Interaction for Food Hygiene: Real-time in situ electron spin resonance measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishikawa, H. Mizuno, H. Tanaka, H. Hashizume, T. Ohta, M. Ito, K. Takeda, H. Kondo, M. Sekine, and M. Hori
  • 学会等名: The 34th International Symposium on Dry Process (DPS), B-3.
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Identification of ESR signals arisen from Penicillium digitatum spores-2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Mizuno，Hiroshi Hashizume，Hiromasa Tanaka，Kenji Ishikawa，Takayuki Ohta，Masafumi Ito，Keigo Takeda，Hiroki Kondo，Makoto Sekine，Masaru Hori
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県, Japan
• [備考]
  • URL: http://www.plasma.engg.nagoya-u.ac.jp/ishikawa/index.php/Home
• [産業財産権] 滅菌表示装置および滅菌装置および青果物表皮の殺菌方法 (2012)
  • 発明者名: 石川健治、堀勝、伊藤昌文、太田貴之、橋爪博司
  • 権利者名: 名古屋大学、名城大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-02-23