研究課題
本研究の目的は、現在、化学種の影響を中心とした研究成果や製品開発が先行している大気圧プラズマを用いた生体応答誘導技術の機構解明である。昨年度は、リアルタイム立体配座変化測定を通して電界によるタンパク質の二次・三次構造の可逆的な変化、およびプラズマ照射によるタンパク質分子の不可逆的な断片化を明らかにした。そこで、R.2年度は新たな課題となったプラズマにより発生する化学種量の定量評価方法を確立することとした。生体応用誘導作用については、研究実施者の所属機関移動に際し研究対象として植物を新たに扱うことで本研究を進めることとした。以上の方針から、今年度はプラズマ照射システムの構築や、プラズマ照射に対する植物の応答、すなわちフェノタイプ解析、オミクス解析を行うことで、種子の発芽等の誘導に最適な条件を明らかにした。さらに、プラズマによって発生する化学種の定量評価方法の確立を目指し、特定の活性種に対して高感度に定量測定する方法を確立した。分析機器およびサンプリング方法等の改善により、検出感度が飛躍的に向上し、これまで報告がないレベル、すなわち世界最高感度にて測定できることが明らかとなった。これらにより、生物学的影響を定量的に解析し、本研究を飛躍的に進める態勢が整った。次年度はこの方法により、化学種の定量評価に基づく生体応答誘導解析を行う。
2: おおむね順調に進展している
これまでプラズマによる生体応答誘導機構の解明のボトルネックとなっていた、プラズマにより発生する化学種量の定量評価が、本研究により可能となった。さらに検出感度は世界で報告の無い高い感度まで昇華することができた。このため、化学種による生物学的影響の定量的な評価が可能となり、機構解明に向けた研究が飛躍的に進むと期待できる。以上により、おお、むね順調に進展していると判断できる。
今後は、本研究で確立された高感度化学種定量測定方法を用いて、フェノタイプおよびオミクス解析を進めていくこととする。具遺体的には、発芽特性、成長、結実数等、および代謝生産物、遺伝子発現変動、q-PCR等である。
すべて 2021 2020
すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)
Scientific Reports
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