2004 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波プラズマを用いる低温滅菌技術の開発とその医療応用への展開
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16340180
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
永津 雅章 静岡大学, 工学部, 教授 (20155948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神藤 正士 静岡大学, 工学部, 教授 (60023248)
小出 幸夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (30126809)
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| Keywords | プラズマ滅菌 / 表面波プラズマ / 体積波プラズマ / 酸素ラジカル / マイクロ波プラズマ / 低温滅菌 / パルス変調 / 紫外線 |
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| Research Abstract |
平成16年度ではプラズマ滅菌のメカニズムを実験的に明らかにし、さらに高速かつ低温滅菌の特性向上の可能性を追求するため、以下の実験項目を実施した。
プラズマ実験装置の整備:静岡大学工学部において直径約40cmの円筒形マイクロ波プラズマ装置および直径25cmの円筒形マイクロ波プラズマ装置を用い、マイクロ波励起表面波および体積波プラズマの滅菌特性の評価を行った。また質量分析器を購入し、プラズマ装置に整備した。
プラズマ滅菌実験:バイオロジカル・インジケータとしてバシラス・サブチリス菌あるいはステアロサーモフィラス菌を用い、酸素ガスの他、水素、アルゴンおよび窒素ガスを用いたプラズマ照射実験を行い、生残曲線の測定を行った。実験結果から酸素および窒素プラズマを用いた場合に高速滅菌特性が得られることが分かった。また滅菌特性におけるマイクロ波パワーおよびマイクロ波パルス変調の効果についても実験を実施し、滅菌保証領域の確認を行った。
酸素プラズマによる滅菌のメカニズムの解明:酸素プラズマでは酸素ラジカルによるエッチング効果が滅菌の主な原因であることが確認された。酸素プラズマにおける紫外線発光も滅菌要因の可能性として考えられるため、可視-紫外域分光器を用いた発光スペクトル測定を実施した。酸素プラズマでは、しかしながら、紫外域の発光は認められなかったが、窒素プラズマでは波長290〜300nmに強い紫外線が観測されており、これらの紫外線が窒素プラズマにおける主な滅菌機構であることを示した。またオゾンなどの質量分析についても実験を実施中である。
医療用機器の滅菌予備試験:カテーテル等の樹脂材料の酸素プラズマ照射による影響などについても調査を行った。プラズマによる材質変化あるいは熱的損傷を回避するため、パルス変調マイクロ波発振器を用いてプラズマ実験を実施し、その有用性を確認した。
研究成果のまとめ:本研究の成果は、応用物理学会などの国内学会に20件、国際会議に14件、発表を行い、学術論文誌に6編発表を行った。またPCT国際特許に1件出願を行った。
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