• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

パルスパワーの新応用技術開発‐極短高電圧パルスによる受精卵への物質導入‐

研究課題

研究課題/領域番号 22560290
研究機関有明工業高等専門学校

研究代表者

河野 晋  有明工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (30270375)

研究分担者 冨永 伸明  有明工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30227631)
キーワードパルスパワー / 物質導入 / 受精卵 / メダカ / シクロヘキシミド / アクチノマイシン
研究概要

ブルームライン線路型パルスパワー発生装置による単発の矩形波高電圧パルス(100ns,1.2kV)をメダカ受精卵に印加することで,電気的ダメージを抑えつつ化学物質(シクロヘキシミド)を導入し,8割以上の受精卵に成長遅れを発生させることができた。このとき,塩水(30mS/cm)にシクロヘキシミド(10μM)を混入させたものを周囲溶液(90μL)とすることで,パルス発生装置と反応容器の整合を取っていた。しかし,導入物質を他の化学物質に変更すると,反応容器の抵抗値変化に起因する出力電圧のバラつきが発生した。そこで,塩水の導電率を5mS/cmとし,抵抗(25Ω)を並列接続することで電圧の安定化を図った。この変更により矩形波パルスの最適な充電電圧は3.6kVと増加したが,物質導入の結果において変化は見られなかったため,6月以降この条件で実験を継続した。
これまで用いてきた"単発"の矩形波高電圧パルスではシクロヘキシミドの導入量を増加することや,分子量の大きい化学物質(アクチノマイシンD)の導入は困難であることが分かった。そこで,本年度は新しく"2連続"パルスシステムを設計製作した。このシステムは,低い電圧波高値で長い時定数の減衰波(66μs,60V)と,高い電圧波高値で短いパルス幅の矩形波(100ns,3.6kV)を,反応容器に続けて出力することができ,パルス出力順やパルス間隔の調整も可能である。ダブルパルスシステムを用いた導入実験を行い,最適なパルス条件を調査した。ダブルパルスシステムによる実験では,"単発"の矩形波での結果と比較して,メダカ受精卵に著しい成長遅れを観測することができた。また,"単発"の矩形波では導入することが困難であった化学物質アクチノマイシンDの導入を示す結果も観測された。一方で電気的ダメージを受けたメダカ卵の割合には増加が見られなかった。これより,2連続パルスシステムがメダカ受精卵の物質導入には有効であることを示すことができた。

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

各電圧パルスが電気的影響を及ぼす範囲の調査,それらを組み合わせたダブルパルスシステムの構築,それを用いた物質導入の最適条件調査等に関しての実験は進んでおり,化学物質(シクロヘキシミド,アクチノマイシン)の導入も確認できている。また,実験システムの生物実験室への設置も完了しており,実験効率は上がっている。

今後の研究の推進方策

化学物質(シクロヘキシミド,アクチノマイシン)が導入されていることは,発生遅れから確認できている。今後,印加パルスの組み合わせや反応容器の電極形状の最適化を行い,分子量の大きな化学物質の取り込みが可能であるかを調査する。また,顕微鏡による目視の影響観測だけではなく,電気的影響等を遺伝子レベルで調査する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A Study of Material Incorporation for Medaka (Oryzias latipes) Eggs by Various Voltage Pulses2011

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kono, et al
    • 雑誌名

      Proc.of the 18th IEEE Int.Pulsed Power Conf.

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] パルスパワーを用いたメダカ受精卵への物質導入実験におけるパラメータの検討2012

    • 著者名/発表者名
      久保貴博, 他
    • 学会等名
      電気学会パルスパワー研究会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] パルスパワーを用いたメダカ受精卵への物質導入システムの改善2012

    • 著者名/発表者名
      久保貴博, 他
    • 学会等名
      電気学会九州支部平成23年度(第2回)高専卒業研究発表会
    • 発表場所
      久留米高専(福岡県)
    • 年月日
      2012-03-03
  • [学会発表] 高電界パルスによるメダカ卵への物質導入;分子量と導入効率についての検討2011

    • 著者名/発表者名
      山口明美, 他
    • 学会等名
      第64回電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県)
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] 極性の異なる2連続パルスによるメダカ卵への影響2011

    • 著者名/発表者名
      今村泰隆, 他
    • 学会等名
      第64回電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県)
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] メダカ卵内への化学物質導入量の増加を目的とした2種類の電圧パルスの連続印加実験2011

    • 著者名/発表者名
      河野晋,山口明美,冨永伸明
    • 学会等名
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-09-21

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi