2010 Fiscal Year Annual Research Report
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
| Project Area | Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions |
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21110010
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
永津 雅章 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20155948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 明久 静岡大学, 創造科学技術大学院, 准教授 (90377721)
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| Keywords | プラズマ / 微粒子 / バイオ活性 / 医療応用 / 表面修飾 / 官能基 / ナノ界面 / 環境応用 |
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| Research Abstract |
本研究では、ナノサイズ微粒子のバイオ・医療応用に注目し、プラズマと微粒子との物理的・化学的表面相互作用、さらにプラズマによる微粒子表面の官能基添加による機能性付加や、逆にウイルス、細菌などの生物機能の消失など、ナノサイズ境界面を有する各種微粒子とプラズマとの表面相互作用に関する研究を実施し、医学・理学分野を融合した新学際的研究領域の創成に資することを目的としている。以下に平成22年度における主な研究成果を列記する。
(1)プラズマ化学修飾による各種微粒子の表面修飾:アンモニアプラズマ処理によるグラフェン層でカプセル化された磁性体微粒子の官能基表面修飾実験を行い、親水性、分散性向上の確認、および蛍光色素によるアミノ基修飾の確認を行った。また、ドット配列カーボンナノチューブ基板を用いたプラズマ表面修飾実験を実施し、カーボンナノチューブ上へのアミノ基およびカルボキシル基などの官能基の選択的な修飾が可能であることを示した。
(2)四重極質量分析器を用いたバイオ高分子とプラズマとの表面相互作用:マイクロ波励起窒素・酸素混合ガスプラズマによる芽胞菌の不活化メカニズムの解明を目的として、四重極質量分析器を用いて菌細胞エッチングの実験的検証を行った。実験結果は、菌のエッチングと励起酸素原子による発光強度との間に強い相関があることを示している。
(3)化学修飾された微粒子表面への多糖類等の固定化:アミノ基などの化学修飾を行ったナノ微粒子表面へのデキストランなど多糖類の固定化とその表面解析を実施し、アミノ基にデキストラン分子が選択的に固定化されることを実験的に明らかにした。また、微粒子表面のアミノ基修飾率を向上させるため、外部パルス電圧印加による微粒子のプラズマ領域への導入法を提案し、アミノ基修飾率の向上を確認した。
(4)研究成果の発表:研究成果として、学術論文に22編(うち査読有20編)、国際会議に24件(招待講演4件)、国内学会に19件(招待講演2件)の発表を行い、1件の特許出願を行った。
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