| 研究課題/領域番号 |
16340180
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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 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
永津 雅章 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20155948)
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| 研究分担者 |
神藤 正士 静岡大学, 工学部, 教授 (60023248)
小出 幸夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (30126809)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | プラズマ滅菌 / 表面波プラズマ / 体積波プラズマ / 酸素ラジカル / マイクロ波プラズマ / 低温滅菌 / 紫外線 / 医療応用 |
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| 研究概要 |
本研究では高密度かつ大容積マイクロ波プラズマを用いた新しい低温滅菌技術の研究開発を目的とし、さらに研究成果を医療分野へ応用・展開することを最終目標として研究を実施した。先ず平成16年度ではプラズマ滅菌のメカニズムを実験的に明らかにし、さらに高速かつ低温滅菌の特性向上の可能性を追求するための研究を実施した。また、平成17年度および最終年度の平成18年度では、カテーテルなどの特殊医療器具のプラズマ滅菌に関する特性評価を行うことを目的とし、医療用包装紙でパックされた医療器具の体積波プラズマによる低温滅菌の実証などの実験項目を実施した。
以下、本研究で得られた主な研究成果を列記する。
(1)酸素プラズマによる滅菌のメカニズムの解明:酸素プラズマでは酸素ラジカルによるエッチング効果が滅菌の主な原因であることが確認された。酸素プラズマでは紫外域の発光は認められなかったが、窒素プラズマでは波長290〜400nmに強い紫外線が観測されており、これらの紫外線が窒素プラズマにおける主な滅菌機構であることを示した。
(2)マイクロ波プラズマの動作時間制御による熱軽減効果:プラスチック樹脂材では熱による問題があるため、マイクロ波プラズマのオン時間を時間制御して熱的問題を回避することが不可欠である。マイクロ波発振動作をパルス化することによって、温度を70℃以下に抑えることに成功した。
(3)体積波モードのプラズマ生成実験:通気性樹脂製包装紙にパックされた医療器具の滅菌を行うため、体積波プラズマを用いた滅菌実験を実施した。樹脂容器内部に体積波プラズマが生成できることを実証し、パルス放電プラズマを用いることによりグラシン紙に包装されたバイオロジカルインディケータ(枯草菌)を20分程度で滅菌できることを示した。
(4)OHラジカルの効果:空気を模擬したマイクロ波プラズマ滅菌実験における水蒸気添加による滅菌特性への効果を調べた。実験の結果より水蒸気添加により滅菌速度の改善がみられ、プラズマによって生成されたOHラジカルによる菌細胞壁の破壊によるものと考えられる。
(5)研究成果のまとめ:学術論文誌に16編、出版物2編、国際会議プロシーディングスに38件、応用物理学会などの国内学会に132件の発表を行った。またマイクロ波プラズマ滅菌方法に関する特許取得1件、プラズマ滅菌に関わる国内および国外特許出願を7件行った。
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