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

开发用于体内癌症治疗的新型大气等离子体装置

基本信息

批准号：
21K04012
负责人：
柳生義人
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Sasebo National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

这项研究旨在建立一种体内癌症治疗方法，该治疗比现有的辐射方法更有效，更侵入性，无论体内的位置如何，并且正在进行研究，目的是开发血浆装置，即使使用多孔膜也可以在液体中提供活性物种，并阐明生成的活性物质对细胞的特征和影响。在2021财年，我们开发了非平衡大气压力等离子体源的原型，该原型使气相和液相通过多孔膜分离，并确认其对二维培养的人肝母细胞瘤细胞的影响（HEP G2; HEP G2; JCRB1054）。在2022财年，在8kV的施加电压和500pps的脉冲宽度上进行了血浆辐射，以研究对球体中培养的人肝母细胞瘤细胞的影响。结果，随着治疗时间的增加，活细胞率倾向于降低，并且在治疗120秒后，活细胞率降至约60％。从以上表明，这项研究中开发的血浆装置可以降低球体中培养的HEPG2细胞的活细胞速率。此外，使用苯甲酸发出的荧光捕获OH自由基，研究了由非平衡大气压力源产生的OH自由基的存在或不存在。 OH自由基荧光的激发光源用作紫外线（波长：310 nm），并且在120秒的暴露时间进行观察。结果表明，荧光强度的增加，荧光发射范围取决于等离子体处理时间，但建议OH自由基可以渗出的范围有一个限制。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

生体内がん治療に向けた大気圧低温プラズマ照射装置の研究開発

体内癌症治疗常压低温等离子体照射装置的研发

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤伸弥;山本恵輔;弓達新治，尾崎良太郎;門脇一則;前山　光明;甲斐祐一郎，藤原周平;佐藤正騎;濵村航大，柳生義人，馬塲雄成，大島多美子，日比野祐介，猪原武士，佐竹卓彦，川崎仁晴，林信哉;甲斐祐一郎;渋谷　侑平;濵村航大，柳生義人，馬塲雄成，林信哉
通讯作者：
濵村航大，柳生義人，馬塲雄成，林信哉

生体内がん治療に向けたプラズマデバイスの開発および肝がん細胞への照射効果

体内癌症治疗等离子体装置的研制及其对肝癌细胞的照射效果

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤伸弥;山本恵輔;弓達新治，尾崎良太郎;門脇一則;前山　光明;甲斐祐一郎，藤原周平;佐藤正騎;濵村航大，柳生義人，馬塲雄成，大島多美子，日比野祐介，猪原武士，佐竹卓彦，川崎仁晴，林信哉
通讯作者：
濵村航大，柳生義人，馬塲雄成，大島多美子，日比野祐介，猪原武士，佐竹卓彦，川崎仁晴，林信哉

プラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置

等离子体发生器及使用其的治疗装置