Development of a Novel Atmospheric Plasma Device for in vivo Cancer Treatment

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本研究では，生体内の部位によらず既存の照射法より有効かつ低侵襲な生体内がん治療法の確立を目指し，多孔質膜を利用することで液中においても活性種を供給することができるプラズマデバイスの開発およびその特性や発生する活性種が細胞へ与える影響を明らかにすることを目的として研究を行っている。2021年度には，気相と液相を多孔質膜で分離することのできる非平衡大気圧プラズマ源のプロトタイプを開発し，2次元培養したヒト肝芽腫細胞(Hep G2; JCRB1054)への効果を確認した。2022年度は，スフェロイド培養したヒト肝芽腫細胞への影響を調査するため，印加電圧8kV，パルス幅500ppsでプラズマ照射を行った。その結果，処理時間が長くなるに従い生細胞率は減少していく傾向を示し，120秒の処理において生細胞率は約60%まで減少した。以上より，本研究で開発したプラズマデバイスは，スフェロイド培養したHepG2細胞の生細胞率を減少できることが示された。また，非平衡大気圧プラズマ源から発生するOHラジカルの有無について，テレフタル酸がOHラジカルをトラップして発する蛍光を利用して調べた。OHラジカルの蛍光観測の励起光源には，紫外線ランプ(波長310nm)を用い，露光時間120秒で観測を行った。プラズマ処理時間に依存して，蛍光強度が強くなるとともに蛍光を発する範囲が広がることが示されたが，OHラジカルが滲出する範囲には限度があることが示唆された。