放電プラズマによる一酸化窒素ラジカル生成とその生化学応用

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1.多針-平板対向電極,平板-平板対向電極および同軸スクリュー電極を用いた高周波無声放電により一酸化窒素(NO)の生成を行い,電極形状や放電周波数における生成特性の違いについて検討した.(1)NOはいずれの電極形状でも生成されるが,放電空間中のオゾンと反応し分解される.NOとオゾンの反応速度定数が大きいため放電空間中での共存は困難であり,NOを生成するためには,オゾン生成を抑制する必要があることが明らかになった.(2)オゾン生成が少ない平板-平板対向型電極を用いた方が,低電力でより高濃度のNOが生成され,放電電力25Wで150ppmのNOを生成できた.また,同軸スクリュー電極においても放電周波数を高くすることでオゾン生成を抑制でき,50Wで約220ppmのNOが生成できることが明らかにされた.(3)多針型電極や同軸スクリュー電極を用いて,放電空間内に高電界領域を生成する事により,高濃度・高効率のオゾン生成が達成された.(4)レーザ誘起蛍光(LIF)法により放電空間内でダイナミックなNOの濃度測定が可能であることを示した.また,酸素中の計測ではクエンチングの効果を正しく見積もる必要があることを示した.これらの結果より,平板-平板電極はNO生成に,同軸スクリュー電極及び多針-平板電極はオゾン生成に有効であり,高周波無声放電はこれらの活性ラジカルの生成に有効であることが明らかになった.2.放電生成NOの生化学物質(生理食塩水,大豆タンパク加水分解物(TSB), BHI(Brain Heart Infusion))への吸着の効果をPTIO(2フェニル-4, 4, 5, 5テトラメチルイミダゾリン-オキシル-1オキシド)を用いて調べた.NOの吸着度は生理食塩水,TSB, BHIの順に高くなった.特にBHIではNOの吸着が顕著に観測され,BHI中のヘム鉄やミオグロビンヘのNO吸着が初めて示唆された.