2015 Fiscal Year Annual Research Report
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
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24340143
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古閑 一憲 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (90315127)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 大気圧非平衡プラズマ / バイオテクノロジ / 細胞活性 / コンビナトリアル解析 / プラズマ農業 / マイクロアレイ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「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『細胞超活性プラズマ』の実現のために、平成27年度は、平成26年度に引き続き、コンビナトリアル細胞活性解析を用いて、植物種子に対するプラズマ照射の成長促進効果について以下の項目について調べた。
（１）細胞増殖活性メカニズムの解明：マイクロアレイ解析による分子生物学的検討を行った。プラズマ照射したシロイヌナズナの種を栽培し、発芽した状態のサンプルを解析した。プラズマ照射なしのコントロールに対する遺伝子発現変動を調べた所、酸化ストレス応答や、細胞分裂に関連する遺伝子発現変動が顕著に見られた。この結果はプラズマによる短時間の酸化ストレスに対する応答により細胞増殖を活性化している事を示す重要な結果である。またヨウ素デンプン反応を利用してプラズマの酸化作用を定量化することに成功した。この結果を活用して、更なるメカニズムの解明を進めることができる。
（２）超活性プラズマの創成：多世代に亘るシロイヌナズナへのプラズマ照射実験を行い、発芽サンプルに対するマイクロアレイ解析を行った。世代を経るとともに遺伝子発現変動量が単調に増加している事を明らかにした。詳細については現在検討中であるが、プラズマ照射による遺伝子発現変動の蓄積について、分子生物学的に初めて明らかにした結果である。
（３）予想以上の成果：シロイヌナズナの種子へプラズマ照射したのち、植物インキュベータで栽培後に種を収穫したところ、収穫時期で10％短縮、収穫量で50%増加することを明らかにした。この結果は、プラズマ照射による促成栽培と収穫量増加の可能とする細胞超活性プラズマとして食料問題やバイオ燃料などのエネルギー問題に貢献出来る可能性を示している。この成果については、米国電気学会、米国真空学会、ドイツ物理学会、応用物理学会のニュースとして取り上げられている。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Two Dimentional Visualization of Oxidation Effect of Scalable DBD Plasma Irradiation using KI-starch Solution2015
Author(s)
K. Koga, T. Amano, T. Sarinont, T. Kawasaki, G. Uchida, H. Seo, N. Itagaki, M. Shiratani, Y. Nakatsu, A. Tanaka
Organizer
American Vacuum Society 62nd International Symposium and Exhibition (AVS)
Place of Presentation
SanJose, California
Year and Date
2015-10-22
Int'l Joint Research
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