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2012 年度 実績報告書

コンビナトリアル細胞活性解析を用いた細胞超活性プラズマの創成

研究課題

研究課題/領域番号 24340143
研究種目

基盤研究(B)

研究機関九州大学

研究代表者

古閑 一憲  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (90315127)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードプラズマ / バイオテクノロジ / 細胞活性 / コンビナトリアル解析 / プラズマ生体応用
研究概要

本研究では、プラズマ生体応用の新世代研究対象である生体細胞を対象として、申請者が最近見出した、プラズマ照射による細胞増殖加速のメカニズムを解明して、複数回のプラズマ照射による指数関数的な細胞増殖加速を実現する「細胞超活性プラズマプロセス」を創成することを目的とする。本研究で申請者が新しく創成する『細胞超活性プラズマ』とは、複数回のプラズマ照射により、細胞活性化を重畳して細胞増殖を加速度的に早めることである。これを実現するために、(1)コンビナトリアル細胞活性解析法の開発、(2)プラズマ-細胞相互作用による細胞増殖活性メカニズムの解明、(3)細胞超活性プラズマの創成について研究遂行する。
平成25年度は、(1)コンビナトリアル細胞活性解析法の開発について、植物の種子と酵母を対象に、大気圧放電下でのコンビナトリアル解析法の開発を行い、大気圧下でのコンビナトリアル解析法を実現した。
成果の詳細は以下の通り。
セラミツクとステンレスを用いてスケーラブルな大気圧放電用電極を製作し、電極下にサンプルを並べて空気雰囲気でプラズマを照射した。照射後の酵母の増殖曲線、照射後の植物の全長と、放電で生成されたオゾンとNOxの濃度の空間分布を計測し、カイワレの成長速度、オゾン濃度、NOx濃度が電極からの距離で変化し、カイワレの成長速度は最大で20%程度促進した。またプラズマ照射により酵母の誘導期における増殖速度が高くなることを明らかにし、プラズマ照射が細胞の休眠期を短くすることを明らかにした。

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

当初計画であった、コンビナトリアル細胞活性解析の開発について、大気圧下でのコンビナトリアル解析法を実現し、生体へのプラズマ照射が容易になったことから判断した。

今後の研究の推進方策

これまでに開発したコンビナトリアル細胞活性解析法を用いて、細胞増殖活性メカニズムの解明を行う。メカニズムの解明のためには、プラズマで発生しサンプルに照射される分子種の定量評価が重要である。そこで大気圧下で残留ガス分子を計測可能な質量分析器を購入して残留ガス分子の定量評価を行い、酵母や植物細胞の増殖促進〓〓相関を明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度に開発したコンビナトリアル細胞活性解析法では、プラズマで生成した分子種の計測が重要である。成長促進に重要な分子種の同定には質量分析器が必要であり、当初予定していなかった質量分析器が必要不可欠となった。しかしながらH24年度の残予算では購入困難であったので、基金助成金の残り予算をH25年度に繰越して、質量分析器の購入に充てた。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rapid Growth of Radish Sprouts Using Low Pressure 02 Radio Frequency Plasma Irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitazaki, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceedings 2012 MRS Spring Meeting

      巻: 1469 ページ: ww02-08-1-6

    • DOI

      10.1557/opl.2012.966

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge Plasma Irradiation on Yeast Growth2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitazaki, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceedings 2012 MRS Spring Meeting

      巻: 1469 ページ: ww06-08-1-6

    • DOI

      10.1557/opl.2012.969

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Atmospheric Pressure Torch Plasma Irradiation on Plant Growth2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Akiyoshi, N. Hayashi, S Kitazaki, K Koga, M. Shiratani
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceedings 2012 MRS Spring Meeting

      巻: 1469 ページ: ww06-10-1-6

    • DOI

      10.1557/opl.2012.970

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subacute pulmonary toxicity of copper indium gallium diselenide following intratracheal instillations into the lungs of rats2012

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka, M. Hirata, M. Shiratani, K. Koga, Y Kiyohara
    • 雑誌名

      Journal of Occupational Health

      巻: 54 ページ: 187-195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth Control of Dry Yeast Using Scalable Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge Plasma Irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitazaki, K. Koga, M. Shiratani, N Hayashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 ページ: 11PJ02-1-5

    • DOI

      10.1143/JJAP.51.01AE01

    • 査読あり
  • [学会発表] Growth promotion of Raphanus sativus L. using a combinatorialplasma irradiation method2013

    • 著者名/発表者名
      S.Kitazaki, T. Sarinont, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Plasma Nanotechnology and Science
    • 発表場所
      Gero Synergy Center, Gero
    • 年月日
      2013-02-02
  • [学会発表] Growth Enhancement of Plants using Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge Plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sarinont, S. Kitazoki, G. Uchida, K. Koga, N. Shiralani, N. Hayashi
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advanced Plasma Science
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya
    • 年月日
      2013-01-31
  • [学会発表] 低圧プラズマ照射による稲の成長促進2013

    • 著者名/発表者名
      Thapanut Sarinont, 北崎訓, 内田儀一郎, 古閑一憲, 白谷正治, 林信哉
    • 学会等名
      第30回プラズマプロセシング研究会(SPP-30)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松・研修交流センター, 浜松市
    • 年月日
      2013-01-22
  • [学会発表] Growth promotion of Raphanus sativus L. and Oryza sativa - using a combinatorial plasma irradiation method2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitazaki, T. Sarinont, K. Koga, M Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      The 34th International Symposium on Dry Process
    • 発表場所
      Takeda Sentanchi Building. Asano Campus of the University of Tokyo, Tokyo
    • 年月日
      2012-11-16
  • [学会発表] Investigation of sensitivity of yeast cell cycle to atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitazaki, T. Sarinont, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      Kyoto University ROHH Plaza, Kyoto
    • 年月日
      2012-10-04
  • [学会発表] Germination and Seedling Growth using Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sarinont, S. Kitazaki, K. Koga, M Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      Kyoto University ROHM Plaza, Kyoto
    • 年月日
      2012-10-04
  • [学会発表] Germination and Growth of Seedling using Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sarinont, S. Kitazaki, G. Uchida, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      International Union of Materials Reseatch Societies International Conference on Electronic Materials
    • 発表場所
      PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama
    • 年月日
      2012-09-24
  • [学会発表] Growth acceleration of yeast using dielectric barrier discharge plasma irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sarinont, S. Kitazaki, G. Uchida, K Koga, M Shiratani. N. Hayashi
    • 学会等名
      International Union of Materials Reseatch Societies International Conference on Electionic Materials
    • 発表場所
      PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama
    • 年月日
      2012-09-24
  • [学会発表] Germination and Seedling Growth using Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sarinont, S. Kitazaki, G. Uchida, K. Koga, M. Shiratani, N. Hayashi
    • 学会等名
      第6回プラズマエレクトロニクスインキュベーションホール
    • 発表場所
      国立中央青少年交流の冢, 静岡県御殿場市
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] コンビナトリアル大気圧DBDプラズマ照射による植物の成長促進2012

    • 著者名/発表者名
      北崎訓, Thapanut Sarinont, 古閑一憲, 白谷正治, 林信哉
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学, 松山市
    • 年月日
      2012-09-12
  • [学会発表] Growth Enhancement of Plants by Combinatorial Plasma Irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      M Shiratani, S. Kitazaki, T. Sarinont, K. Koga, G. Uchida, N. Itagaki, H. Seo, K. Kkamatani, N. Hayashi
    • 学会等名
      The 9th International Bioelectrics Symposium (BIOELECTRICS 2012)
    • 発表場所
      KKR Hotel Kumamoto, Kumamoto
    • 年月日
      2012-09-07
  • [学会発表] Effects of Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharges Irradiation on Yeast Growth2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kitazaki, Kazunori Koga.
    • 学会等名
      2012 Material Research Society Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center
    • 年月日
      2012-04-11
  • [学会発表] Rapid growth of radish sprouts using low pressure oxygen radio frequency plasma irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kitazaki, Kazunori Koga.
    • 学会等名
      2012 Material Research Society Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center
    • 年月日
      2012-04-10
  • [備考]

    • URL

      http://plasma.ed.kyusyu-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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