| 研究課題/領域番号 |
17K05731
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
前原 常弘 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (40274302)
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| 研究分担者 |
神野 雅文 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (30274335)
本村 英樹 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (80332831)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | マイクロプラズマ / 遺伝子導入 / 周波数 |
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| 研究実績の概要 |
１）13.56MHz帯：2019年度以上にQ値の改善に取り組んだ。しかしながら、導入効率の改善には至らなかった。
２）これらの結果を受け、遺伝子導入技術の応用の1つとして、魚卵への蛍光分子導入を行った。これまでに、沿面放電を利用してスマ魚卵及び稚魚への蛍光分子導入が確認されているが、メダカでは卵殻が硬いためか、魚体への蛍光導入への蛍光導入は確認されていない。2019年度に沿面放電ではなく水中プラズマを用いてメダカ魚卵へプラズマの照射を行い、蛍光分子の導入を目指した。この時には、用いた水中プラズマは、電極上の発生させるタイプではなく、電極間に絶縁板を配し、その絶縁板に貫通孔を設けることで、貫通孔の部位にプラズマを発生させタイプであった。1例の蛍光分子導入が確認され、今後の可能性を感じさせる結果を示唆していた。ただし、魚卵の場所固定が困難であったため、実験の効率が悪いという欠点があった。そこで、2020年度は電極上の発生させる水中プラズマを利用し、実験の効率化を目指した。
３）まず、プラズマを断続的に発生させる（Dutyを低くする）ことで、魚卵へのダメージが低下し、蛍光分子の導入が期待できるよう、水中プラズマの断続的な運転（これまでに我々の研究室では経験がない）が可能な装置を試作した。電極として十分細いもの（φ0.5とφ0.35）を準備し、食塩水における断続運転を試み、電極やその周辺にダメージがないこと十分低い（~数10W）での安定したプラズマ発生を得た。
4）上記の結果を受け、メダカ魚卵へのプラズマ照射を行った。しかしながら、十分な回数の実験が行えず、現時点で蛍光分子導入は確認されていない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2019年度までにほぼ順調に進展し、以下の研究成果をあげている。
１）1MHzおよび500kHz帯での回路の検討と試作：リッツ線（細いエナメル線を束ねたもの）を用い、１MHz帯ではQが60を超える回路を制作することができた。２）1MHzおよび500kHz帯でのマイクロプラズマの発生を得た。３）３つの周波数帯域でのプラズマによる遺伝子導入：低い周波数（1MHzおよび500kHz）では、プラズマの照射時間が長いほど、導入効率が高くなっており、一方、高い周波数（13.56MHz）では、照射時間が短いほど導入効率が高くなっていることが明らかとなった。４）プラズマの照射回数も重要なパラメータであることが明らかとなった。５）13.56MHz帯：Q値の改善に取り組んだ。しかしながら、導入効率の改善には至らなかった。６）水中プラズマを用いてメダカ魚卵への蛍光分子導入を行い、蛍光分子の導入が300Wでの実験において魚体の一部に確認できた。
このように2019年度までは順調に推移した。
しかしながら、2020年度はコロナ禍のため、十分な実験時間が確保できず、a)電極上での水中プラズマの断続発生。b)少数のメダカ魚卵への蛍光分子導入の試み。にとどまっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度は単純にコロナ禍でによる研究の遅延である。感染防御を行いつつ、実施できなかった魚卵への蛍光分子導入について、十分なパラメーターの変化を伴って研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍での研究の遅延
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