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2017 年度 実施状況報告書

大気圧プラズマによる活性酸素生成および生体成分への作用に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K08203
研究機関日本薬科大学

研究代表者

安西 和紀  日本薬科大学, 薬学部, 教授 (70128643)

研究分担者 土田 和徳  日本薬科大学, 薬学部, 講師 (50406633)
高城 徳子  日本薬科大学, 薬学部, 講師 (80424068)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード大気圧低温プラズマ / 活性酸素 / フリッケ線量計 / ESR / スピントラッピング法 / 過酸化水素
研究実績の概要

大気圧低温プラズマ(以下、プラズマ)による活性酸素生成に注目し、前年度に引き続き、プラズマを水溶液試料に直接照射したときに生成する活性酸素種に関する基礎的研究を行い、以下の結果を得た。1)照射距離を0.5 cmから6 cmまで変えて、プラズマをフリッケ線量計溶液に照射したところ、距離1-2 cmのところで反応が最大になり、その後緩やかに反応が減少していく様子が観察された。2)プラズマを4-hydroxy-2,2,6,6,tetramethylpyperidine溶液に照射することによるESRシグナル強度減少に対する照射距離の影響を調べた結果、距離増大によってシグナル強度減少が小さくなり、3 cmでは殆ど減少しないことが観察された。3)プラズマをスピントラップ剤水溶液(DMPO, CYPMPO)に照射して生成するラジカル種を調べた結果、ヒドロキシルラジカル付加体の生成が認められたが、スーパーオキシドラジカル付加体は検出されなかった。水面から照射口までの距離を1 cmより短くすると水素ラジカル付加体も検出された。4)水へのプラズマ照射による過酸化水素生成をペルオキシダーゼを用いる方法により調べた。照射距離依存性を測定したところ、照射距離を変化させても過酸化水素生成量はあまり変化しないことが観察された。5)卵黄レシチンから調製した巨大単層膜リポソーム懸濁液にプラズマを照射した時の脂質過酸化をTBA法にて測定した結果、照射時間とともにTBA反応産物(TBARS)は増大した。照射距離依存性を測定したところ、距離が1 cmを越えるとTBARSは急激に減少し、3 cm以上ではほとんど生成していなかった。
以上の結果から,プラズマ照射による水の分解によってヒドロキシルラジカル、水素ラジカル、過酸化水素が生成するのではなく、プラズマ中でそれらが生成していることが考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

糖鎖の切断に対する大気圧プラズマの作用の測定が実施できなかった。

今後の研究の推進方策

昨年度に実施できなかった測定を実施するとともに、新たに見つかったキャリアーガスの組成の影響について調べる。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
分担研究者による糖鎖へのプラズマの作用の実験の進捗が計画通りに進まなかった。
(使用計画)
繰越金の約32万円は、次年度に消耗品および学会発表旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Effect of amifostine, a radiation-protecting drug, on oxygen concentration in tissue measured by EPR oximetry and imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Megumi Ueno, Shingo Matsumoto, Atsuko Matsumoto, Ikuo Nakanishi, Ken-ichiro Matsumoto, James B. Mitchell, Murali C. Krishna, Kazuori Anzai
    • 雑誌名

      J. Clin. Biochem. Nutr.

      巻: 60 ページ: 151-155

    • DOI

      10.3164/jcbn.15-130

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマによる活性酸素生成とリポソーム膜の過酸化2018

    • 著者名/発表者名
      安西和紀、小清水里子、篠田航、上野健太、福田詩織、垣内香奈、高城徳子、土田和徳
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 一重項酸素消去活性測定法の検討―ESRを用いた簡易的測定方法―2018

    • 著者名/発表者名
      高城徳子、丸山貴史、栗原義暢、土田和徳、安西和紀
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 水への大気圧低温プラズマ照射による活性酸素種生成に関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      土田和徳、青木珠美、小清水里子、高屋鈴奈、高城徳子、安西和紀
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
  • [学会発表] 鉄を含むいくつかの酸化剤によるEggPCリポソームの脂質過酸化の比較2017

    • 著者名/発表者名
      竹安結花子、高城徳子、土田和徳、安西和紀
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
  • [学会発表] ESRを用いた一重項酸素消去活性系の確立2017

    • 著者名/発表者名
      高城徳子、栗原義暢、丸山貴史、土田和徳、安西和紀
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
  • [学会発表] 一重項酸素消去活性系を測定するための基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      高城徳子、栗原義暢、丸山貴史、土田和徳、安西和紀
    • 学会等名
      第56回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2017)

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公開日: 2018-12-17  

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