Research on Active Species Produced in Plasma Treated Solutions and Their Effect on Human T Cells

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今年度はアルゴン誘電体バリア放電を生理食塩水に照射した際に発生する放電プラズマの発光特性を理解することを目的として，高速度ICCDカメラを用いて放電発光を時間分解写真撮影した。また，これまで放電ガスにアルゴンを用いた場合では，活性酸素種として過酸化水素が生成されることを確認したが，今後は活性窒素種の生成と細胞への影響を調査するため，放電ガスであるアルゴンに微量の窒素を添加した際の化学活性種の生成特性についても調査した。放電発光の観測では，電極間に印加した交流高電圧1周期中で発生する放電発光を高速度ICCDカメラを用いて時間分解して観測したところ，1周期のうち電圧が正負に立ち上がる時間において放電発光が観測され，放電が誘電体バリア放電であることを確認した。放電は高電圧電極側の誘電体バリアである試験管の球底部の中央付近から発生し，試験管球底部表面に強い発光と，電極間では複数の筋状の発光が観測され，それぞれ沿面バリア放電とマイクロ放電と考えられる。これらの発光は印加電圧の上昇に伴って徐々に強く発光する様子が見られた。放電ガスであるアルゴンに微量の窒素を添加して生理食塩水をプラズマ処理した際の化学活性種の調査では，プラズマ処理した生理食塩水の吸光度スペクトルを紫外可視分光光度計を用いて観測したところ，アルゴンに微量の窒素を添加することで200 nm付近の吸光度ピークが増大する結果が得られた。これは窒素酸化物由来のイオンが発生していることを示唆している。そこでパックテストを用いて硝酸イオンと亜硝酸イオンの検出を試みたところ，溶液中から亜硝酸イオンが検出され，活性窒素種が生成されていることを確認した。