Spatiotemporal analysis of aqueous reaction field of plasma-generated free radicals

等离子体自由基水相反应场的时空分析

• 批准号: 21H04451
• 负责人: 石川 健治
• 金额: $ 27.54万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04451/
• 关键词: プラズマ; ラジカル; 電子スピン共鳴; 液相ラジカル

放電プラズマによる抗腫瘍作用などのプラズマと生体との相互作用に関する新奇現象においては，「プラズマの生体作用機構は何か」が最重要の学術的問いである．プラズマ中では高速電子が分子と衝突してフリーラジカルを生成する．このラジカルが起点となり，逐次連鎖反応により次々と別のラジカルが生じ，それらの作用で細胞内化学反応(代謝)に変動が生じていると考えられる．本研究は「プラズマ生成ラジカルが誘起する逐次連鎖反応はどのように進んでいるか?」に焦点を絞り，プラズマが溶液内に生成したラジカルを起点とする逐次連鎖反応で生じる複数の『プラズマ誘起活性種』の検出・解析することを始めている．液相ラジカルの反応は有機分子の合成・修飾・分解，Ⅰ）官能基の置換，Ⅱ）C3（炭素原子が三つの化合物）からC4， C5への付加，Ⅲ）C2，C1への分解，に大別される．これらの液相ラジカルの反応は，非熱的に連鎖してラジカル発生する特徴を有する．非平衡に進む化学反応が故に，反応その場で定量的に解析される計測科学が重要である．液相ラジカルの反応を，溶液内の物資の拡散や流れを考慮して，時間と空間を区分し，低温大気圧プラズマでは，10の15乗程度の高いプラズマ密度の環境で発生する有機分子について液相ラジカルの反応の理解を通して進められた．

The most important academic question is "What is the mechanism of biological interaction?" High speed electron collision is generated. This is the origin of the chain reaction, the sequence of chain reactions, and the sequence of chain reactions. This study is based on the following results: 1. The generation and induction of the chain reaction; 2. The focus is on the formation of a plurality of "active species" in the solution, the origin of the chain reaction, the detection of the active species, and the analysis of the chain reaction. Synthesis, modification and decomposition of organic molecules in liquid phase, Ⅰ) replacement of functional groups, Ⅱ) addition of C4 and C5 atoms to C3 compounds, Ⅲ) decomposition of C2 and C1 atoms. The liquid phase of the reaction, non-thermal chain reaction characteristics. Non-equilibrium chemical reactions are important for quantitative analysis of chemical reactions. The liquid phase reaction and the dispersion of resources in the solution are considered. The time and space are distinguished. The temperature and pressure are high. The density of organic molecules is high. The understanding of the liquid phase reaction and the dispersion of organic molecules in the solution is advanced.

项目成果

Effect of Lactate Activated with Nitrogen and Oxygen Radicals on Inactivation of Breast Cancer Cells

氮氧自由基活化的乳酸对乳腺癌细胞灭活的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Taiga Nishida;Naoyuki Iwata;Tomiyasu Murata;Hiromasa Tanaka;Masaru Hori and Masafumi Ito
• 通讯作者: Masaru Hori and Masafumi Ito

Cytotoxicity of plasma-irradiated lactate solution produced under atmospheric airtight conditions and generation of the methyl amino group

在大气密闭条件下产生的等离子体照射的乳酸盐溶液的细胞毒性和甲基氨基的产生

• DOI: 10.35848/1882-0786/ac6360
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: Ito Daiki;Iwata Naoyuki;Ishikawa Kenji;Nakamura Kae;Hashizume Hiroshi;Miron Camelia;Tanaka Hiromasa;Kajiyama Hiroaki;Toyokuni Shinya;Mizuno Masaaki;Hori Masaru
• 通讯作者: Hori Masaru

Biocompatibility of conformal silicon carbide on carbon nanowall scaffolds

碳纳米壁支架上保形碳化硅的生物相容性

• DOI: 10.35848/1347-4065/ac9319
• 发表时间: 2022
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Ono Koki;Koide Takashi;Ishikawa Kenji;Tanaka Hiromasa;Kondo Hiroki;Sugawara-Narutaki Ayae;Jin Yong;Yasuhara Shigeo;Hori Masaru;Takeuchi Wakana
• 通讯作者: Takeuchi Wakana

Toward plasma cancer therapy and intracellular metabolic modifications by treatments using low-temperature plasma-activated solutions

通过使用低温等离子体激活溶液进行治疗，实现等离子体癌症治疗和细胞内代谢改变

• 发表时间: 2021
• 作者: Kenji Ishkawa;Hiromasa Tanaka;Hiroaki Kajiyama;Shinya Toyokuni;Masaaki Mizuno;and Masaru Hori
• 通讯作者: and Masaru Hori

Immunostimulatory Effect of Plasma-Activated Solutions in the Intraperitoneal Environment of Ovarian Cancer

等离子体激活溶液在卵巢癌腹膜内环境中的免疫刺激作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Kae Nakamura;Kazuya Sugiyama;Nobuhisa Yoshikawa;Masato Yoshihara,Tetsuya Matsukawa;Hiromasa Tanaka;Masaaki Mizuno;Shinya Toyokuni;Masaru Hori and Hiroaki Kajiyama
• 通讯作者: Masaru Hori and Hiroaki Kajiyama