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2013 年度 実績報告書

共鳴送電による無線電力供給から発生する電磁環境の安全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 23310022
研究機関京都大学

研究代表者

宮越 順二  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (70121572)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード電磁波影響評価 / エネルギー伝送 / 共鳴送電
研究概要

平成24年度に構築した共鳴送電細胞曝露装置では、動作共鳴周波数12.6MHz、伝送効率72.4%を主ピークとし、13.9MHz、伝送効率50.9%の副ピークを伴うブロードな伝送特性を示していた。このため、平成25年度はこの共鳴送電伝送効率の改善から取り組み、その結果、これまでの細胞曝露装置と同様に、細胞培養に必要となる温度37℃、湿度100%、二酸化炭素濃度5%等の条件を満足するとともに、動作共鳴周波数12.5MHzにおいて伝送効率85.4%の単一ピークを示す伝送特性に改善することができた。
この動作共振周波数における共鳴送電時の細胞曝露磁界強度は、電磁界シミュレータHFSS Ver 13.0.2(Ansoft, USA)により、最大送電時に約170A/mと推定された。この磁界強度は国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP)が2010年に公表したガイドライン中で述べられている指針値80A/mのおよそ2倍に相当する。また、電界強度は約160V/m、比吸収率(SAR)は約24W/kgであった。
我々は、この細胞曝露装置の細胞培養環境の安定性を確立させるため、細胞増殖および細胞周期分布といった細胞基本動態の評価に取り組み、曝露装置内部の細胞培養環境が適切であることを確認した。さらに、動作共鳴周波数12.5MHz、入力高周波電力200Wにおいて、実際の共鳴送電下における細胞基本動態への影響評価に取り組んだ。その結果、共鳴送電下において細胞基本動態に有意な影響は見られなかった。その後、細胞の遺伝毒性評価を行うべく、コメットアッセイおよび小核試験に取り組み、これらの結果においても、共鳴送電下において有意な影響は見られなかった。
共鳴送電技術については、実用化が期待されるものの、その生体影響について直接的な評価が行われた例はなく、本研究課題の成果は非常に大きな意義を持つと考える。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ELF Magnetic Fields do not Affect Cell Survival and DNA Damage Induced by Ultraviolet B2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno K, Narita E, Yamada M, Shinohara N, Miyakoshi J.
    • 雑誌名

      Bioelectromagnetics

      巻: 35 ページ: 108-115

    • DOI

      10.1002/bem.21821

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular and Molecular Responses to Radio-Frequency Electromagnetic Fields2013

    • 著者名/発表者名
      Junji Miyakoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE

      巻: Vol.101 (6) ページ: 1494-1502

    • URL

      http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6492114

  • [雑誌論文] Alteration of gene expression by exposure to a magnetic field at 23 kHz is not detected in astroglia cells2013

    • 著者名/発表者名
      Sakurai T, Narita E, Shinohara N, Miyakoshi J.
    • 雑誌名

      J Radiat Res.

      巻: 54 ページ: 1005-1009

    • DOI

      10.1093/jrr/rrt063

    • 査読あり
  • [学会発表] ワイヤレス共鳴送電の生体影響評価 "ばく露装置と細胞研究"2014

    • 著者名/発表者名
      宮越順二、水野公平、成田英二朗、小山 眞、三谷友彦、篠原真毅
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞研究のための新たな共鳴結合無線電力伝送システム2014

    • 著者名/発表者名
      水野公平、宮越順二、篠原真毅
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線電力伝送研究会
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス理工学部
    • 年月日
      20140130-20140131
  • [学会発表] New in vitro wireless power transfer exposure system and effects of radio-frequency fields on T cell dependent antibody responses (TDAR)2013

    • 著者名/発表者名
      Kohei Mizuno, Eijiro Narita, Shin Koyama, Tomohiko Mitani, Naoki Shinohara, Yukihisa Suzuki2, Masao Taki, and Junji Miyakoshi
    • 学会等名
      International Symposium on Frontier Researches in Sustainable Humanosphere 2013
    • 発表場所
      京都大学宇治おうばくプラザ きはだホール
    • 年月日
      20131127-20131128
  • [学会発表] New in vitro wireless power transfer exposure system using resonant coupling2013

    • 著者名/発表者名
      Kohei Mizuno, Junji Miyakoshi, Naoki Shinohara
    • 学会等名
      Asia-Pacific Radio Science conference
    • 発表場所
      Howard International House, Taipei city, Taiwan
    • 年月日
      20130903-07
  • [学会発表] Characteristics of new in vitro exposure system using resonant coupling wireless power transfer2013

    • 著者名/発表者名
      Kohei Mizuno, Junji Miyakoshi, Naoki Shinohara
    • 学会等名
      Bioelectromagnetics annual meeting
    • 発表場所
      Conference Center of Thessaloniki Concert Hall, Greece
    • 年月日
      20130610-20130614
  • [学会発表] Coil design and manufacture of in vitro exposure system for wireless power transfer using resonant coupling phenomenon2013

    • 著者名/発表者名
      Kohei Mizuno, Junji Miyakoshi, Naoki Shinohara
    • 学会等名
      Asia-Pacific International Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Melbourne Cricket Ground, Melbourne, Australia
    • 年月日
      20130520-23
  • [図書] Non-Ionizing Radiation, Part 2: Radiofrequency Electromagnetic Fields2013

    • 著者名/発表者名
      Junji Miyakoshi and 29 members(IARC Working Group)
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      IARC

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公開日: 2015-05-28  

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