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2017 年度 実施状況報告書

プラズマ照射による液状媒体深さ方向への活性酸素輸送のメカニズム解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17K05100
研究機関日本文理大学

研究代表者

川崎 敏之  日本文理大学, 工学部, 教授 (30352404)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードプラズマジェット / プラズマ誘起流 / 活性酸素輸送 / 活性酸素分布 / 可視化
研究実績の概要

課題1:液体へのプラズマ照射による誘起流の定量分析
定量解析を行うために必要なPIV計測システムの購入・整備を行い,実験できる環境を整備した。H29年度後半より実際に計測を実施しており,各種実験条件と誘起流の関係を一部定量的に明らかにすることができた。興味深い結果が得られており,高インパクトファクターの論文への投稿を進めている。本課題の更なる発展は,本研究の最大の目的である「深さ方向へのROS供給メカニズム解明」を実現するキーファクターであると位置づけている。今後,深さ方向への輸送のドライビングフォースが明らかになることを期待する。
課題2:液体中のROS輸送メカニズムの解明
実験に使用する液体の化学特性が輸送に与える影響として,pH,導電率の影響を明らかにした。ROSスカベンジャーを用いたROS同定に関する実験では,当初の予定より多くの結果を得ることができた。この結果は,他研究者によるシミュレーション結果に一致することが明らかとなり,本研究が初めて実験的に明らかにしたことになる。これに関しては,現在結果をまとめている最中である。当初は使えると想定していたスカベンジャーが本実験条件下においては一部使えないことが判明し,他のスカベンジャーを用いてより詳細な検討が必要である。一方で,ESR等を用いた計測には至らなかった。引き続き,研究を進める予定である。
課題3:模擬生体中のROS輸送メカニズムの解明
課題1, 2で予想以上の結果が得られた一方で,本課題は当初の予定より進捗状況は良くない。実験手法は過去に構築しているので,H30年度は早急に進めたいと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

「研究実績の概要」に記載したように,課題1, 2では当初の予定以上の結果が得られそうだったため,これら課題を集中的に進めた。その結果,当初はH30年度にすべき内容にも一部着手することができた。これらについては既に国内外の研究発表で広く公表した。研究論文としての公表は現在進めている。一方で,課題3については,進捗状況は良いとは言えない。H30年度でその遅れを取り返す計画である。

今後の研究の推進方策

課題1, 2は当初の予定より大幅に研究が進むと同時に,興味深い結果も得られている。特に課題1は引き続き発展が期待される状況となっている。研究をさらに発展させると同時に,論文として公表するための作業を早急に進める。
課題3はH29年度の遅れを取り戻すと同時に,集中的に実験を進める予定である。実験方法は過去の実績があるため,すぐに実験に取り掛かることができる状況である。

次年度使用額が生じた理由

旅費とその他はほぼ計画通りの支出であった。一方で,当初の計画と最も大きな差が出た費目は物品費である。これは,PIV計測システムの一部として購入したノートパソコンが,キャンペーン価格で購入できたことによるものである。効率良く助成金を使用した結果である。繰り越される次年度使用額は薬品等の消耗品費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transportation of reactive oxygen species in a tissue phantom after plasma irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kawasaki, Gouya Kuroeda, Ryuhei Sei, Masaaki Yamaguchi, Reishi Yoshinaga, Riho Yamashita, Hikaru Tasaki, Kazunori Koga, and Masaharu Shiratani
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 ページ: 01AG01-1~5

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/JJAP.57.01AG01

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 液体が関与するプラズマ研究へのKI‐デンプン水溶液の応用2017

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 93 ページ: 240~245

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] プラズマ照射により液中に輸送される活性酸素の二次元分布可視化2018

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之
    • 学会等名
      第3回グリーンイノベーションセミナー&第7回プラズマバイオ異分野融合セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of transportation rate of reactive oxygen species in tissue model by plasma irradiation using a KI-starch gel reagent2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, T. Adachi, S. Anan, S. Takei, R. Betsumiya, S. Yamanouchi, and T. Ito
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of ROS Distribution Generated by Atmospheric Pressure Plasma Jet2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kusumegi, Y. Tokunaga, T. Kawasaki, F. Mitsugi
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of Pressure Wave Generated by Atmospheric Plasma Jets Using Fibered Optical Wave MicrophoneV=2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kusumegi, Y. Tokunaga, T. Kawasaki, T. Nakamiya, Y. Sonoda, F. Mitsugi
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ照射によって液体中に誘起される流れの定量解析2017

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之, 足立拓也, 阿南翔太, 武井彰汰, 別宮竜之介, 山ノ内翔太, 伊東巧, 古閑一憲, 白谷正治
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
  • [学会発表] プラズマジェット照射による2種類の液中誘起流の発生メカニズム解明に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之, 川口諒, 西田佳祐, 間結夏, 古閑一憲, 白谷正治, 池畑義人
    • 学会等名
      第33回 九州・山口プラズマ研究会
  • [学会発表] プラズマジェット照射時のターゲットにおけるROS分布の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      久壽米木捷太, 徳永悠, 川崎敏之, 光木文秋
    • 学会等名
      平成30年度(第71回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [学会発表] プラズマ照射によって液状媒体深さ方向に供給されるROSの同定への試み2017

    • 著者名/発表者名
      伊東巧, 武井彰汰, 別宮竜乃介, 古閑一憲, 白谷正治, 川崎敏之
    • 学会等名
      平成30年度(第71回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [学会発表] プラズマ照射による模擬生体内ROS透過率の推定2017

    • 著者名/発表者名
      武井彰汰, 古閑一憲, 白谷正治, 川崎敏之
    • 学会等名
      平成30年度(第71回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [学会発表] プラズマジェット照射によって液状ターゲットに供給されるROSの二次元分布に周囲ガスが与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      足立拓也, 阿南翔太, 山ノ 内翔太, 内田儀一朗, 竹中弘祐, 古閑一憲, 節原裕一, 白谷正治, 川崎敏之
    • 学会等名
      平成30年度(第71回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [学会発表] プラズマ照射条件が模擬生体内のROS透過率に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之, 足立拓也, 阿南翔太, 武井彰汰, 別宮竜之介, 山ノ内翔太, 伊東巧
    • 学会等名
      第41回静電気学会全国大会
  • [学会発表] Storage and Transportation of Reactive Oxygen Species in Tissue Phantom Irradiated with Non-thermal Plasma Jet2017

    • 著者名/発表者名
      *T. Kawasaki, K. Koga, and M. Shiratani
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical wave microphone measurements on pressure waves emitted from plasma jets2017

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mitsugi, Shota Kusumegi, Shin-Ichi Aoqui, Toshiyuki Nakamiya, Yoshito Sonoda and Toshiyuki Kawasaki
    • 学会等名
      International Conference on Phenomena in Ionized Gases
    • 国際学会
  • [学会発表] Transportation of reactive oxygen species through a tissue phantom by atmospheric-pressure plasma jet2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, G. Kuroeda, R. Sei, M. Yamaguchi, R. Yoshinaga, R. Yamashita, H. Tasaki
    • 学会等名
      International Symposium on Electrohydrodynamics 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマジェット照射による酸化反応の KI-デンプン試薬による二次元分布可視化2017

    • 著者名/発表者名
      川崎敏之, 古閑一憲, 白谷正治, 内田儀一郎, 竹中弘祐, 節原裕一
    • 学会等名
      大阪大学接合科学研究所第14回産学連携シンポジウム
    • 招待講演
  • [図書] 高電圧パルスパワー工学2018

    • 著者名/発表者名
      高木浩一,金澤誠司,猪原哲,上野崇寿,川崎敏之,高橋克幸
    • 総ページ数
      280
    • 出版者
      理工図書株式会社
    • ISBN
      978-4-8446-0871-4

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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