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2015 年度 実績報告書

真空紫外光で生成した活性種による革新的医療プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289071
研究機関東京大学

研究代表者

小野 亮  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードプラズマ医療 / 真空紫外光 / 活性種 / レーザー計測 / エキシマランプ
研究実績の概要

最終年度である今年度は、これまでの研究成果をもとにして、真空紫外エキシマランプを用いた活性種生成装置を作製した。これを用いてOH, O3, H2O2を測定し、自作の反応シミュレーションとの結果を比較し、良い一致を示すことを確認した。その結果、本手法が簡易なシミュレーションで活性種密度を予測でき、かつ活性種密度を容易に制御できる手法であることを示すことができた。
このエキシマランプを用いた本手法は、医療効果の高い活性種であるOH, O3, H2O2, O2(a)などを生成できるが、O原子を生成できない欠点があった。今年度はこのO原子を生成する手法も新たに開発した。O3/He混合気を波長248nmのエキシマレーザーで照射して、O3をレーザーパルスで瞬時にO原子に解離する手法である。本手法の実証実験を行い、本手法が実現可能であることを示した。この結果はJournal of Physics Dに掲載された。
本研究の最終目的である本手法の医療への適用について、本手法で生成したOHラジカルを寒天培地上の芽胞菌に照射して、OHラジカルで殺菌することに成功した。この成果により、本手法が医療に適用できる可能性を示すことができた。さらに、これまで前例のない「OHのような短寿命ラジカルによる医療効果の定量的な計測」を行い、OHラジカルをどれだけのフラックスでどれだけの時間菌に照射すると、どの程度殺菌できるかを測定する実験に成功し、活性種を用いた医療の原理解明に向けて大きく前進することができた。この結果は、現在Journal of Physics Dに投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

なし

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 13件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Optical diagnostics of reactive species in atmospheric-pressure nonthermal plasma2016

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 49 ページ: 083001

    • DOI

      10.1088/0022-3727/49/8/083001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and simulation of O2(a) density under low-pressure mercury lamp irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono, M. Sonobe, and H. Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 305 ページ: 78-82

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2015.02.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of discharge polarity on the propagation of atmospheric-pressure helium plasma jets and the densities of OH, NO, and O radicals2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yonemori, T. Kamakura, and R. Ono
    • 雑誌名

      Biointerphases

      巻: 10 ページ: 029514

    • DOI

      10.1116/1.4919709

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective production of atomic oxygen using laser photolysis as a tool for studying its effect in plasma medicine2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono and Y. Tokumitsu
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 48 ページ: 275201

    • DOI

      10.1088/0022-3727/48/27/275201

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 負極性ストリーマ放電のシミュレーションモデルの構築と進展機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤 大揮, 花川 亘, 小室 淳史, 小野 亮
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: 39 ページ: 204-209

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of OH, O, and NO densities and their correlations with mouse melanoma cell death rate treated by a nanosecond pulsed streamer discharge2015

    • 著者名/発表者名
      I. Yagi, Y. Shirakawa, K. Hirakata, T. Akiyama, S. Yonemori, K. Mizuno, R. Ono, and T. Oda
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 48 ページ: 424006

    • DOI

      10.1088/0022-3727/48/42/424006

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Measurement of singlet delta oxygen metastable in atmospheric pressure helium plasma jet2016

    • 著者名/発表者名
      R. Ono and Y. Inoue
    • 学会等名
      21st International Conference on Gas Discharges and Their Applications
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya, Japan)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the metical effect of specific reactive species with the aid of vacuum ultraviolet photolysis2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kawanobe, K. Yonetamari, Y. Shirakawa, and R. Ono
    • 学会等名
      21st International Conference on Gas Discharges and Their Applications
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya, Japan)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of reactive species in atmospheric pressure plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      2016 Plasma Processing Science Gordon Research Conference
    • 発表場所
      New Hampshire (USA)
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical diagnostics and selective supply of reactive species for plasma medicine2016

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      Kaohsiung (Taiwan)
    • 年月日
      2016-06-27 – 2016-07-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ストリーマ放電による癌の免疫治療の検証2016

    • 著者名/発表者名
      米玉利 健太, 白川 佑貴, 水野 和恵, 小野 亮
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学 (仙台市、青葉区)
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
  • [学会発表] マウス皮下腫瘍に対するプラズマ照射及びELISAによるサイトカイン産生の計測2016

    • 著者名/発表者名
      米玉利 健太, 白川 佑貴, 坂本 達哉, 水野 和恵, 小野 亮
    • 学会等名
      2016年度静電気学会春期講演会
    • 発表場所
      東京大学 (東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-03-07
  • [学会発表] マウスメラノーマ細胞へのナノ秒パルスストリーマ直接照射による影響2016

    • 著者名/発表者名
      白川 佑貴, 水野 和恵, 小野 亮
    • 学会等名
      2016年度静電気学会春期講演会
    • 発表場所
      東京大学 (東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-03-07
  • [学会発表] 大気圧ヘリウムプラズマジェットノズル直下でのO2(a)赤外発光分光計測2016

    • 著者名/発表者名
      井上 湧貴, 小野 亮
    • 学会等名
      2016年度静電気学会春期講演会
    • 発表場所
      東京大学 (東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-03-07
  • [学会発表] Treatment of melanoma using plasma and measurement of reactive species2016

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      International Workshop on Plasma Medical Science Innovation
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya, Japan)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of reactive species in atmospheric-pressure nonthermal plasma used for plasma medicine2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology / 28th Symposium on Plasma Science for Materials
    • 発表場所
      Nagasaki University (Nagasaki, Japan)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measurement of radicals for plasma medicine2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      4th Japan-Korea Joint Symposium on Plasma and Electrostatics Technologies for Environmental Application
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2015-12-10 – 2015-12-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measurement of reactive species for plasma medicine2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Verification of antitumor effect in vivo using nanosecond pulsed streamer discharge2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yonetamari, Y. Shirakawa, T. Akiyama, K. Mizuno, and R. Ono
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Sterilization of Bacillus atrophaeus using OH radicals supplied by vacuum ultraviolet method2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yonetamari, Y. Tokumitsu, S. Yonemori, R. Ono, H. Yasuda, and A. Mizuno
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of non-thermal plasma-induced cell injury in human lung cancer cell lines2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kurita, K. Sano, M. Wada, K. Mizuno, R. Ono, H. Yasuda, K. Takashima, and A. Mizuno
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気圧ヘリウムプラズマジェットのO2(a)赤外発光分光計測2015

    • 著者名/発表者名
      井上 湧貴, 小野 亮
    • 学会等名
      第39回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都、八王子市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
  • [学会発表] マウスメラノーマ細胞へのナノ秒パルスプラズマ照射におけるガス流量及び組成による影響2015

    • 著者名/発表者名
      白川 佑貴, 水野 和恵, 小野 亮
    • 学会等名
      第39回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都、八王子市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
  • [学会発表] マウス皮下腫瘍に対するプラズマ照射及び免疫効果の検証2015

    • 著者名/発表者名
      米玉利 健太, 白川 佑貴, 水野 和恵, 小野 亮
    • 学会等名
      第39回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都、八王子市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
  • [学会発表] 真空紫外光を用いたOH ラジカルによる殺菌効果の検証2015

    • 著者名/発表者名
      米玉利 健太, 小野 亮
    • 学会等名
      第39回静電気学会全国大会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都、八王子市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
  • [学会発表] 異なるプラズマ源による活性種供給量と殺菌効果の検証2015

    • 著者名/発表者名
      米玉利 健太, 小野 亮
    • 学会等名
      平成27年電気学会A部門大会
    • 発表場所
      金沢大学 (石川県、金沢市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-18
  • [学会発表] ナノ秒ストリーマ放電によるメラノーマのin vivoおよびin vitro実験2015

    • 著者名/発表者名
      小野 亮, 秋山 雄俊, 米玉利 健太, 白川 佑貴, 水野 和恵
    • 学会等名
      新学術領域研究合同公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-08-05
  • [学会発表] OHラジカルによる殺菌の計測2015

    • 著者名/発表者名
      小野 亮, 徳光 悠介, 小松 真之, 米玉利 健太, 米森 星矢, 安田 八郎, 水野 彰
    • 学会等名
      新学術領域研究合同公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-08-05
  • [学会発表] In vitro and in vivo experiments on treatment of mouse melanoma using nanosecond pulsed streamer discharge2015

    • 著者名/発表者名
      T. Akiyama, K. Yonetamari, Y. Shirakawa, K. Mizuno, and R. Ono
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Antwerp (Belgium)
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Sterilization of bacteria using reactive species selectively produced by vacuum ultraviolet photolysis2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ono, Y. Tokumitsu, M. Komatsu, K. Yonetamari, S. Yonemori, H. Yasuda, and A. Mizuno
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Antwerp (Belgium)
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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