低温大気圧プラズマが培養細胞に与える影響についての研究

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低温大気圧プラズマが培養細胞に与える影響につい

ての研究

著者

冨並香菜子

学位授与機関

Tohoku University

学位授与番号

医工博第57号

URL

http://hdl.handle.net/10097/00121621

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別紙１

論文審査結果の要旨及びその担当者

論文提出者氏名冨並香菜子論文題目低温大気圧プラズマが培養細胞に与える影響についての研究論文審査担当者（主査）准教授金髙弘恭教授吉信達夫教授鎌倉慎治論文審査結果の要旨電子、イオン、分子、ラジカルといった反応性の高い粒子によって構成され、UV 光等を発する気体の電離状態をプラズマと呼ぶ。近年では、室温に近い低温のプラズマが大気圧下で生成できるようになり、生体組織への照射も可能となり、医療分野を中心としてその応用範囲が広まっている。本論文では、低温大気圧プラズマの臨床的有用性の検討に関する研究成果をまとめたものであり、全編5 章から構成される。第1 章は序論であり、プラズマに関するこれまでの研究についての歴史を振り返るとともに、本研究の背景および目的を述べている。第2 章では、低温大気圧プラズマ照射による、細胞の活性あるいは細胞死のメカニズムを明らかにするために、プラズマを生成するガス種やプラズマ照射する細胞種の違いによる反応の違いを調査した。結果として、細胞種によって影響の度合いが異なり、また、アポトーシスへの誘導はヘリウムガスおよびアルゴンガスそれぞれで異なるメカニズムによる可能性が示された。このようにプラズマ照射の生体組織への影響を網羅的に研究した報告はなく、大変貴重な成果である。第3 章では、低温大気圧プラズマが骨形成や骨の組織学的変化へ与えるメカニズムを細胞レベルで解明するために、骨芽細胞様細胞株 MC3T3-E1 細胞の骨芽細胞分化に対するプラズマ照射の影響を調査した。結果として、適切なプラズマ照射は、骨芽細胞分化を促し、骨の再生を促進する可能性を明らかにしており、低温大気圧プラズマの医療応用に関する重要な成果を得た。第4 章では、低温大気圧プラズマが細胞培養時の液中に産生する活性酸素種の同定および産生レベルを電子スピン共鳴 (electron spin resonance; ESR) 法により測定した。これまで、これほど詳細に産生される活性酸素種や量を検討した報告はなく、今後の医療応用を進める際には、有効性および安全性を考慮する上で、大変貴重なデータとなる。第5 章は総括である。以上、本論文は、近年注目を集めている低温大気圧プラズマの臨床的有用性に関し、その臨床応用の可能性を示したものであり、医工学の発展に寄与するところ多大である。よって、本論文は博士（医工学）の学位論文として合格と認める。

低温大気圧プラズマが培養細胞に与える影響についての研究