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メンバー

A02班 水野

計画概要

プラズマと生体ユニットとの原子・分子動的相互作用の解明

内容

研究代表者 水野 彰 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 教授) HP
連携代表者 浴 俊彦 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 教授)  
辻 秀人 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 教授)  
高島 和則 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 准教授)  
栗田 弘史 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 助教)  
安田 八郎 (豊橋技術科学大学大学院工学研究科 助手)  
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 近年、大気圧プラズマの医療応用が着目されており、生体組織・細胞の活性化/不活化や、ウイルスや細菌の破壊、などの研究が活発化してきている。 我々は、プラズマ照射による細菌ならびにウイルスの不活化とそのメカニズムの解明を進めてきており、これらを構成するタンパク質の変性が不活化の大きな要 因であることを初めて見出した。また、プラズマ照射された生体高分子(DNA、タンパク質)損傷の定量化手法も開発している。本研究ではこれらの知見をも とに、
(1) 大気圧プラズマ照射の作用メカニズムを分子レベル・細胞レベル・個体レベルで把握・体系化する。具体的な検討対象としてバクテリオファージ、酵母、線虫を 用い、プラズマ照射の作用を分子レベル、細胞レベル、個体レベルで解析する。まずゲノムDNAとコートタンパク質のみで構成されるバクテリオファージを利 用して、大腸菌などのモデル微生物よりもシンプルな実験系を構築し、DNA・タンパク質それぞれの損傷がプラズマによるウイルス不活化にどのように寄与す るかを解明する。また、酵母による変異原性テストでプラズマの投与が真核生物に与える影響を調べ、細胞レベルの解析を行う。さらに線虫への照射は、個体全 体の観察による形態変化・損傷部位・活動性などの解析だけでなく、分子遺伝学的手法により分子レベルの応答も調べることができる。またこれらの知見を基 に、
(2) 生分解性プラスチックナノカプセル・ナノファイバーを用いてプラズマ照射による遺伝子導入・ドラッグデリバリーを試みる。プラズマ照射とナノカプセルで保 護した遺伝子や薬品をプラズマ照射で組織へ導入することで、照射効果および選択性を高められると期待できる。本研究においてこの可能性を示し、
(3) “Plasma Dynamic Therapy”と呼ぶべき新しい治療方法の創成に寄与する。

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