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2010 年度 実績報告書

プラズマ反応場を用いた先進的タンパク質合成・分解技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21654085
研究機関静岡大学

研究代表者

永津 雅章  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20155948)

研究分担者 荻野 明久  静岡大学, 創造科学技術大学院, 准教授 (90377721)
キーワードプラズマ / タンパク質 / 機能制御 / 不活化 / 低温プロセス / バイオ高分子 / プラズマジェット / アミノ酸
研究概要

平成21年度に実施した研究項目の進展状況を踏まえ、平成22年度では主にタンパク質の分解に関する研究およびエンドトキシンの不活化に関する研究を実施した。以下に平成22年度の主な研究実施項目と成果を列記する。
(1) 大気圧プラズマジェットを用いたペプチド、タンパク質分解:簡単な構造のペプチドを用いたプラズマ相互作用による分子鎖の分解を、X線電子分光法により解析を行った。解析結果はジスルフィド結合が分離し、酸化物に変化していることを示している。また、イオン衝撃効果により、ペプチドの分解促進および高速不活化を確認した。
(2) ペプチド結合によるアミノ酸合成と新機能発現:簡単な構造の複数のアミノ酸を用いたプラズマ相互作用によるペプチド結合を試みた。高速液体クロマトグラフィーによる解析から、成分の特定には至っていないが、プラズマ相互作用によるアミノ酸の分解物および副産物の生成を確認した。
(3) ナノサイズ大気圧プラズマジェットを用いたナノサイズ反応場の特性:先端にナノサイズキャピラリーを取り付けた大気圧プラズマジェットの作製を行い、プラズマ放電特性を明らかにした。また、ナノサイズ反応場の実験的検証を行うため、ナノキャピラリープラズマジェットによるレジスト膜上でのエッチングサイズの確認、およびポリマー表面での官能基修飾の可能性を示した。さらに、磁場によるプラズマサイズの微細化に関する研究を実施し、永久磁石を用いることによってビームサイズの縮小を確認した。この結果は、バイオ高分子のナノサイズの空間選択的な処理の可能性を示している。
(4) エンドトキシンの分解実験:エンドトキシンを用いて、プラズマによる分解、不活化に関する実験を実施した。低圧力放電プラズマによる照射実験の結果、30分間処理において2ケタの不活化の確認を行った。
(5) 研究成果の発表:研究成果として、学術論文に8編(うち査読有7編)、著書1編、国際会議に17件、国内学会に17件の発表を行った。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (34件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanism of peptide modification by low-temperature microwave plasma2011

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 雑誌名

      Soft Matters

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mass Spectrometric Study on Inactivation Mechanism of Spore-forming Bacteria b Low- ressure Surface-wave Excited Oxygen Plasma Appl.Phys.Lett.2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhao
    • 巻
      (印刷中)
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Nitrogen and Oxygen Radicals on Low-temperature Bio-molecule Processing2011

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 50(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of N_2/O_2 gas mixture ratio on microorganisms inactivation in low-pressure surface wave plasma2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhao
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of Peptide by Surface Wave Plasma Processing2010

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 518 ページ: 3585-3589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of Ultrafine Atmospheric Pressure Plasma Jet with Nano-capillary2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kakei
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 518 ページ: 3457-3460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of VUV/UV Radiation and Oxygen Radicals on Low-temperature Sterilization2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhao
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 518 ページ: 3590-3594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズマナノ界面のバイオ応用2010

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 雑誌名

      学振第153委員会 第96回研究会資料

      ページ: 31-38

  • [学会発表] PEG重合ポリマー表面のOH基修飾とL-システイン固定化の最適化2011

    • 著者名/発表者名
      Zhenyi Shao
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      20110324-20110327
  • [学会発表] 反応性プラズマを用いたバイオ高分子プロセスにおけるラジカルの効果2011

    • 著者名/発表者名
      Iuliana Motrescu
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      20110324-20110327
  • [学会発表] Influence of Bio-Molecules Properties under Exposure to Low-Temperature Reactive Plasma2011

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 学会等名
      3rd Int.Symp.on Advanced Plasma Sci.and its Application for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2011)
    • 発表場所
      Nagoya Inst.of Technol.,Japan
    • 年月日
      20110306-20110309
  • [学会発表] Experimental Verification of Etching of Spore Forming Bacteria by Surface-wave Excited Oxygen Plasma2011

    • 著者名/発表者名
      A.Tsukasaki
    • 学会等名
      3rd Int.Symp.on Advanced Plasma Sci.and its Application for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2011)
    • 発表場所
      Nagoya Inst.of Technol.,Japan
    • 年月日
      20110306-20110309
  • [学会発表] プラズマプロセスによる微粒子ミクロ表面のバイオ活性制御技術の開発と医療応用2011

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 学会等名
      新学術領域研究「プラズマとナノ界面の相互作用に関する学術基盤の創成」平成22年度第2回全体会議
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      20110107-20110108
  • [学会発表] Optical and Mass Spectrometric Studies on Inactivation of Spore-forming Bactria by Low-pressure Surface-wave Excited Oxygen/Nitrogen Plasma (Invited talk)2011

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 学会等名
      The 12th International Workshop of Advanced Plasma Processing and Diagnostics
    • 発表場所
      Kyushu University School of Medicine, Japan
    • 年月日
      20110104-20110106
  • [学会発表] Advanced Plasma Technology for Environmental and Biomedical Application (Invited talk)2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 学会等名
      The 2010 Korean-Japanese Student Workshop
    • 発表場所
      Pusan National University, Korea
    • 年月日
      20101102-20101103
  • [学会発表] Study of Structure Change of Bio-molecules by Low Temperature Plasma Processing2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hara
    • 学会等名
      The 2010 Korean-Japanese Student Workshop
    • 発表場所
      Pusan National University, Korea
    • 年月日
      20101102-20101103
  • [学会発表] Immobilization of Biomolecules onto Graphene Layer-Encapsulated Magnetic Nanoparticles Functionalized by Inductively Coupled Plasma2010

    • 著者名/発表者名
      Teguh E.Saraswati
    • 学会等名
      63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • 年月日
      20101004-20101008
  • [学会発表] Immobilization of L-Cysteine onto Polyethylene Glycol Polymerized by Surface-wave Plasma2010

    • 著者名/発表者名
      Zhenyi Shao
    • 学会等名
      63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • 年月日
      20101004-20101008
  • [学会発表] Mass Spectroscopic Study of Microorganisms Inactivation by N_2/O_2 Surface-wave Plasma2010

    • 著者名/発表者名
      Ying Zhao
    • 学会等名
      63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • 年月日
      20101004-20101008
  • [学会発表] Functionalization of Polymer Surface using Surface-wave Plasma for Immobilization of Sugar Chain2010

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Ogino
    • 学会等名
      63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • 年月日
      20101004-20101008
  • [学会発表] Effects of Nitrogen and Oxygen Radicals on Low-temperature Bio-molecule Processing2010

    • 著者名/発表者名
      Iuliana Motrescu
    • 学会等名
      63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • 年月日
      20101004-20101008
  • [学会発表] RFアンモニアプラズマにより表面修飾した磁気ナノ微粒子のバイオ分子固定化2010

    • 著者名/発表者名
      Teguh Endah Saraswati
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 酸素ラジカルによる微生物エッチング効果の実験的検証2010

    • 著者名/発表者名
      趙穎
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 窒素および酸素プラズマ中のプラズマ-バイオ高分子相互作用におけるラジカルの役割2010

    • 著者名/発表者名
      Iuliana Motrescu
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] PEG重合ポリマー表面上へのシステイン固定化におけるOH基添加の効果2010

    • 著者名/発表者名
      Zhenyi Shao
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] プラズマ化学修飾を用いた機能性材料の固定化率向上と選択的配置2010

    • 著者名/発表者名
      荻野明久
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] プラズマプロセスによる微粒子ミクロ表面のバイオ活性制御技術の開発と医療応用2010

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 学会等名
      科研費新学術領域「プラズマナノ界面」A03班研究会
    • 発表場所
      京都大学時計台会議室III
    • 年月日
      20100820-20100821
  • [学会発表] Surface Functionalization of Graphene Layer-Encapsulated Magnetic Nanoparticles by Inductively Coupled Plasma2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 学会等名
      9th Int'l.Conf.on Global Research and Education, (iA-2010)
    • 発表場所
      Riga Technical University, Riga, Latvia
    • 年月日
      20100809-20100812
  • [学会発表] Low-temperature Plasma Processing for Medical Application (Invited Lecture)2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 学会等名
      15th Int.Conf.on Plasma Physics and Application (CPPA2010)
    • 発表場所
      Alexandru loan Cuza Univ.Iasi, Romania
    • 年月日
      20100701-20100704
  • [学会発表] Study of Low-Temperature Plasma Modification of Bio-molecules2010

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 学会等名
      15th Int.Conf.on Plasma Physics and Application (CPPA2010)
    • 発表場所
      Alexandru loan Cuza Univ.Iasi, Romania
    • 年月日
      20100701-20100704
  • [学会発表] Pre-and Post-Plasma Treatments of Polyethylene Glycol Polymerization on Polymer Surface for Immobilization of L-cysteine2010

    • 著者名/発表者名
      Zhenyi Shao
    • 学会等名
      The 27th International Conference of Photopolymer Science & Technology (ICPST-27 2010)
    • 発表場所
      Chiba University, Japan
    • 年月日
      20100622-20100625
  • [学会発表] Structural Modification of Amino Acids and Peptides Using Low-pressure Microwave Plasma2010

    • 著者名/発表者名
      I.Motrescu
    • 学会等名
      37th IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS)
    • 発表場所
      Marriott Waterside Hotel Norfolk, VA, USA
    • 年月日
      20100620-20100624
  • [学会発表] Experimental Study of Spore Etching of Microorganisms in Oxygen Plasma Using Optical and Mass Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhao
    • 学会等名
      37th IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS)
    • 発表場所
      Marriott Waterside Hotel Norfolk, VA, USA
    • 年月日
      20100620-20100624
  • [学会発表] Protein Grafting onto Chitosan Surface Using Low Temperature Microwave Plasma Treatment2010

    • 著者名/発表者名
      A.Ogino
    • 学会等名
      37th IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS)
    • 発表場所
      Marriott Waterside Hotel Norfolk, VA, USA
    • 年月日
      20100620-20100624
  • [学会発表] プラズマのバイオ応用2010

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部第14回支部大会
    • 発表場所
      九大伊都キャンパス 招待講演
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] ナノキャピラリーを有する大気圧プラズマジェットを用いたナノサイズ反応場の生成2010

    • 著者名/発表者名
      内藤倫義
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第27回年会講演会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] マイクロ波励起表面波プラズマによる芽胞形成菌エッチングに関する実験的2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎旭
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第27回年会講演会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] マイクロ波プラズマを用いたエンドトキシン不活化に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      原拓也
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第27回年会講演会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] 大気圧プラズマジェットを用いたアミノ酸分解に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      内藤倫義
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] マイクロ波プラズマを用いた生体高分子の官能基修飾特性2010

    • 著者名/発表者名
      原拓也
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] 四重極質量分析計を用いた酸素/窒素混合ガスプラズマ滅菌における芽胞菌エッチングの実験的検証2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎旭
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] プラズマナノ界面のバイオ応用2010

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 学会等名
      第153委員会第96回研究会「プラズマナノ界面の学理と産業応用」
    • 発表場所
      弘済会館(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-05-21
  • [図書] Sterilization and disinfection by plasma Sterilization mechanisms.biological and medical applications2010

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nagatsu(分担執筆)
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.shizuoka.ac.jp/plasma/japan/lab/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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