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2018 年度 実績報告書

医療用途を指向したレーザーポインタサイズのイオン銃開発および細胞付着・活性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K14385
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

大幸 裕介  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70514404)

研究分担者 町田 幸大  兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (20553093)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードイオン放出 / イオン伝導 / ガラス
研究実績の概要

従来のイオン注入装置は大型・高額であり、また高真空中でのイオン注入が前提とされ、これらがイオン注入法の応用範囲を限定していると考えられる。本研究では将来の医療応用を念頭に、イオン銃をレーザーポインタサイズまで小型化し、さらに大気圧下でイオン注入を行い、細胞接着性や活性評価を目的としている。昨年度までに先鋭化した各種イオン伝導性ガラスに電界印加することで、室温付近の大気圧下でH+, Ag+およびCu+イオン放出を確認した。本年度は研究タイトルであるレーザーポインタサイズの試作機を作製して、イオン放出を確認した。
ガラス板にAg+イオンを大気圧下で照射後に黄色ブドウ球菌(菌株名: S.aureus)に対する殺菌効果を調べた(未処理基板とAg+イオン照射基板それぞれ4枚ずつ用意して試験を実施)。24時間後の生菌数が未処理基板(生菌数平均460, 標準偏差112)と比べてAg+イオン照射した基板の生菌数平均は315(標準偏差57)に減少していた。同様に市販のハイドロキシアパタイト焼結体にAg+イオンを照射後のミュータンス菌(虫歯の関連菌)の生菌数を調べたところ、Ag+イオン照射による生菌数の減少傾向を確認した。またこれまでAg+イオン放出時間は数分程度と短い問題点があったが、ガラス先端を加温することで15分程度まで改善した。現在のところ絶縁性基板に対するイオン照射量のその場計測が行えていないため、今後は正確なイオン照射量と殺菌効果に関する定量評価を実施する。また大気圧でのイオン照射であり、空気中分子との反応性などの評価などを今後進める予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Palm-Sized Ag+ Ion Emission Gun Operated at Room Temperature in Non-Vacuum Atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Daiko Yusuke、Segawa Kyohei、Machida Kodai、Imataka Hiroaki、Honda Sawao、Iwamoto Yuji
    • 雑誌名

      Advanced Engineering Materials

      巻: 20 ページ: 1800198~1800198

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1002/adem.201800198

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ag+ ion emission from a sharp Ag2O-Al2O3-P2O5-SiO2 glass-fiber emitter2018

    • 著者名/発表者名
      Daiko Yusuke、Segawa Kyohei、Honda Sawao、Iwamoto Yuji
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 322 ページ: 5~10

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2018.04.018

    • 査読あり
  • [学会発表] Ag+イオン放出用ガラスのAgメタル/ガラス界面反応と長期安定イオン放出2019

    • 著者名/発表者名
      森 裕暉、大幸 裕介、本多 沢雄、岩本 雄二
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
  • [学会発表] Ag+ ion emission from sharp-edged Ag+ ion conducting glasses and two emission mechanisms2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Daiko, Hiroki Mori, Sawao Honda, Yuji Iwamoto
    • 学会等名
      MRS Fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Various ion emissions from nano-sharpened glass fiber emitters2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Daiko, Sawao Honda, Yuji Iwamoto
    • 学会等名
      ICG Annual Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Ag+ ion emission from a sharp tip of Ag+ ion conducting glass and Schottky-model analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Daiko, Sawao Honda, Yuji Iwamoto
    • 学会等名
      21th International Conference on Advanced Materials & Nanotechnology
    • 国際学会
  • [学会発表] Ag+ and H+ emission from sharp-edged glasses under non-vacuum atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Daiko, Kyohei Segawa, Sawao Honda, Yuji Iwamoto
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physics of Non-Crystalline Solids and 14th European Society of Glass Conference

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公開日: 2019-12-27  

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