学会の概要>>学会の活動>>第21回専門講習会 　[終了しました] プラズマおよび衝撃エネルギーの生体作用とバイオ・医療・環境・農業への応用 ■最終更新：2008.12.18 気中および水中プラズマ，パルス高電界や，衝撃波等の電磁および衝撃エネルギーを，生体に利用する試みは古くからあり，プラズマ滅菌器，エレクトロポレーション，衝撃波結石破砕等，実用化されているものもあります。最近，電磁および衝撃エネルギーの制御技術の高度化に伴って，バイオ技術，医療，環境，農業，食品等の広範な分野で，電磁および衝撃エネルギー生成現象の特異的な生体作用を利用した新たな応用の展開が進んでいます。本講習会では，電磁および衝撃エネルギーの生体応用に関わる話題を各方面から６つ取り上げ，その基礎から将来に向けた展望を概説します。 　この専門講習会では，第一線でご活躍の研究者に，基礎から最新動向までをわかりやすく解説していただきます。企業研修の一環として，また，学生にとっては基礎知識獲得のための絶好の場としてご活用いただければ幸いです。多数のご参加をお待ちしております。。 日　時 2008年12月18日（木）10時-17時 場　所 キャンパスイノベーションセンター（東京都港区芝浦3-3-6）5階508号室 申込方法 参加申込書(wordファイル)必要事項をご記入いただき，いずれかの方法でご送信ください 電子メール添付 ･ Fax ･ 郵送 申込期限 講習会当日まで随時　（ただし，定員に達し次第締め切ります） 定　員 50名程度 参 加 費 参加費にはテキスト代，消費税を含みます 　・ 正会員、賛助会員（協賛学協会員を含む） 10,500円 　・ 学　生　3,150円 　・ 会員外 15,750円 主　催 （社）プラズマ・核融合学会 時　間 題目と講演者，要旨（敬称略） 10：00 （5分） 開会挨拶　　勝木　淳（熊本大） 10:10-11:00 「プラズマを用いた低温殺菌・滅菌技術」 　永津雅章（静岡大） 近年、医療分野や食品分野において、医療器具や食の安全性が叫ばれている。従来、オートクレーブやエチレンオキサイドガスを用いた高温蒸気滅菌法やガス滅菌法が用いられてきたが、低温処理の要請や環境面での問題から、これらに替わる毒性物質を用いない、新しい低温殺菌・滅菌技術の開発が様々な産業分野から求められている。本稿では、最近注目されているプラズマを用いた殺菌・滅菌技術に焦点を当て、研究の背景、最近の研究動向および著者らのグループによる低圧力マイクロ波放電プラズマおよび大気圧放電プラズマを用いた低温滅菌技術に関する研究成果を紹介する。 11:05-11:55 「プラズマおよびパルス高電界を用いた液体の殺菌」 　佐藤正之（群馬大） 液体の殺菌は、直接口に入る食品や飲料水と、下水などの排水や河川・湖沼等の２つの対象が考えられる。前者は、エネルギー効率より安全性を考慮すると、物理的効果である水中パルス電界による殺菌が適しているものと考えられる。また、電界強度を制御すると、細胞内容物の選択的放出が可能である。後者には、活性化学種・紫外線・衝撃波等による高効率な殺菌が期待できる、水中パルスプラズマが適している。水中プラズマは、殺菌のみならず微量な有機化合物の分解除去にも優れた方法とされている。ここでは、両者の殺菌メカニズムと方法についてその概要を述べ、今後期待されるいくつかの応用について紹介する。 12：00-13：10 昼　　　食 13:10-14:00 「電気力学的効果を用いたバイオナノテクノロジー」 　鷲津正夫（東京大）　 フォトリソグラフィ等を中心とするMEMS技術によれば，細胞やDNA等の生体高分子の1個1個を対象とした操作＝バイオマニピュレーションが可能になる。特に，誘電泳動をはじめとする電気力学的効果は，電極系の集積化が容易であるため，液体自体や液中での生体由来物質のマニピュレーションに好適である。ここでは，微細加工技術を用いて電界の形状を制御することによって，エレクトロポレーションや電気細胞融合などの生体膜の可逆的破壊を利用する技術が，個々の細胞に対し高収率・低侵襲で行えることを示し，さらに，細胞質移植など，その細胞機能改変への試みについて述べる。また，表面電界効果による液体駆動の原理と応用についても言及する。 　 14:00-14:50 「パルス高電界による細胞内刺激と医療応用」 　勝木　淳（熊本大） 生体は様々な誘電物質の集合体であるがゆえ、高周波電界下におかれた生体内の電界（電流）分布は電界の周波数によって変化する。直径20μm程度の動物細胞の場合、細胞膜の特異的な誘電性のため1 MHz近傍で電界分布は大きく変わり、10 MHzを超えると細胞内電界の割合が大きくなる。周波数10 MHz程度以上且つ振幅100 kV/m程度以上の高周波電界をバースト的に用いると、非加熱的に細胞内物質を直接電気的に刺激することが可能である。この細胞内高電界（電流）は生体にとって未経験の刺激であり様々な応用の可能性を秘める。講演では、チャイニーズハムスターやヒトの細胞について、バースト高周波電界印加後のDNAやオルガネラの反応を述べ、高周波高電界の生体作用を議論する。また、応用例としてがん治療の研究などを紹介する。 14:50-15:10 休　　　憩 15:10-16:00 「パルス電磁エネルギーの農業応用」 　高木浩一（岩手大　 電気刺激を農業に応用する分野は広く認知されており、特許でも１つの分野になっている。特に、植物の成長に及ぼす電界や磁界の影響は、盛んに調べられている項目の１つである。その他にも、水耕栽培時の水の殺菌や不要化、金属イオンのコントロール、土壌殺菌などの浄化、食品保存ではエチレンガスの分解や殺菌など、応用は多岐にわたる。ここでは、パルス電界をキノコの菌糸に加えた際の収量の変化や、食品保存（りんごなど）への応用を中心に、パルス電磁エネルギーの農業応用について紹介する。 16:00-16:50 「Biomedical application of shock waves as a non-invasive therapeutic modality」 S.H.R.Hosseini（熊本大）） Results of research on biomedical application of pulsed power shock waves are presented. In order to exploit systems for shock wave therapy, we have been working for the development of clinical devices that are based on the concept of shock waves or related phenomena. The talk describes new therapeutic devices designed for the minimally invasive approach to vascular thromboloysis, selective dissection of tissues, and drug or DNA delivery. To investigate the response of cells to shock loading, a precise method of shock waves generation has been developed. This method has been studied for application in cardiovascular therapy, cancer treatment, and cranioplasty in close vicinity of the brain. A laser ablation shock wave assisted particle acceleration device has been developed for delivering drug and DNA into soft tissue targets. The penetration depth of micro-particles observed in the experimental targets is believed to be sufficient for pharmacological treatments. In order to achieve an efficient method for rapid revascularization of cerebral thrombosis, a laser shock wave induced liquid jet system has been developed. The micro-liquid jet system has been further improved and successfully applied for selective dissection of soft tissue preserving nerve and blood vessels. 16:50 閉会挨拶　勝木　淳（熊本大）