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特集:マイクロプラズマ技術のナノ・バイオ材料工学への応用―Part2
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マイクロプラズマの環境・医療・バイオ材料工学への応用
- 一家に一台,マイクロプラズマ環境・ヘルスケア装置 -
ApplicationofMicroplasmastoEnvironments,Medical,andBiomaterialEngineering
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寺嶋和夫(東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教授)
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プラズマ技術の薬物送達システム開発へのバイオ応用
BioapplicationofPlasmaTechniquestoDevelopmentofDrugDeliverySystem
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葛谷昌之(岐阜薬科大学 薬品物理化学教室 教授)
高分子のプラズマ反応特性を利用する薬物送達システム(DDS)を開発した。本技術は,おのおのの患者に最適な薬物放出特性を有する製剤を医療現場でのプラズマ照射により調製し,患者に提供するテーラーメイド型DDSの構築に応用展開されつつある。かかる状況下,大気中にて高速処理が実現可能なマイクロプラズマ照射装置による開発研究も進行中である。
【目次】
1. はじめに
2. プラズマ高分子表面化学
3. プラズマ技術のバイオアプリケーション:DDS開発への応用
4. マイクロプラズマ技術が可能にするテーラーメイド型DDSの構築
5. おわりに
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マイクロプラズマのDNA超分子システム創製への応用
ApplicationofMicroplasmastotheCreationofaDNASupermolecularSystem
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畠山力三(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻 教授)
岡田健(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻)
金子俊郎(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻)
DNA水溶液はDNAがもつ負電荷のため,一種のプラズマである電解質プラズマととらえることができる。微小ギャップ電極によって分割された電解質マイクロプラズマ中におけるDNAの挙動は電場を印加することで制御可能であり,これまでにDNA超分子システム創成の基盤となるDNAを内包したカーボンナノチューブの創製に初めて成功している。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
4. おわりに
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マイクロプラズマ重合法の開発とそのセンシングプロセスへの応用
DevelopmentofMicroplasmapolymerizationMethodanditsApplicationtoSensingProcesses
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黒澤茂((独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 主任研究員)
張替寛司(筑波大学 数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 博士前期課程2年 )
愛澤秀信((独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 研究員)
寺嶋和夫(東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教授)
鈴木博章(筑波大学 数理物質科学研究科 教授)
マイクロプラズマは高エネルギーを微小空間に注入して,プラズマ空間で高活性種を効率よく作製し,直接のドライプロセス・化学合成に利用できることから,従来の化学合成プロセスに大きな変革を与えるものとして注目を集めている。筆者らは,低ガス温度の大気圧マイクロプラズマ発生プロセスを基盤としたマイクロプラズマ発生装置の作製とそれを用いたマイクロプラズマ重合反応に関する研究を行っている。本稿では,マイクロプラズマ重合に関する研究の背景と研究状況,筆者らの開発したマイクロプラズマ重合装置などについて例示する。さらに,マイクロプラズマ重合膜を用いたセンシングプロセスについての基礎的な検討例について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロプラズマ重合法
2.1 マイクロプラズマ重合装置の開発
2.2 マイクロプラズマ重合膜の合成とキャラクタリゼーション
2.3 マイクロプラズマ重合膜へのガス吸着および抗体固定化の検討
3. おわりに
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マイクロプラズマ技術の先端バイオ計測への展開
ApplicationofMicroplasmaTechnologiestoBiologicalandChemicalAnalysis
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一木隆範(東京大学大学院 工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻・総合研究機構(兼任) 助教授 東京大学 ナノバイオ・インテグレーション研究拠点(CNBI))
小型分析システムの高感度検出デバイスとして,マイクロプラズマ技術が注目されている。われわれは,チップ化により小型化を実現した大気圧下で動作可能なVHF駆動型マイクロプラズマジェット源を利用して,携帯可能な水溶液中ごく微量元素検出システムの開発を進めている。本稿では,マイクロプラズマのバイオ・化学分析への応用の現状と動向を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロプラズマのμTASへの応用研究の現状
3. 大気圧マイクロICP発光分析システムの開発
4. おわりに
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半導体オープニングスイッチ方式大気圧グロープラズマのバイオ応用
NormalAtmosphericPressureGlowPlasmaAppliedtoBiologicalResearch
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秋津哲也(山梨大学 工学部 電気電子システム工学科 教授)
大気圧プラズマの応用による表面処理が急速に普及しつつある。現在の段階では,有機化学,微生物学,医療など,エネルギー理工学の研究者にはなじみの薄い分野をしんぼう強く勉強する必要があるため,新分野の開拓は,これらの分野の研究者との共同研究が近道である。本稿では,微生物学の研究者との共同研究によらなければ実現しなかったプラズマ応用の研究成果により,半導体オープニングスイッチ方式パルスパワーは,高周波APGに置き換わることができるかどうかを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高周波励起大気圧プラズマによる滅菌
3. 誘導性エネルギー蓄積方式パルスパワー電源による大気圧プラズマ滅菌
4. SI-Thyの電源阻止動作
5. コロニーカウント法による生存菌数測定
6. 実験結果および考察
7. おわりに
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ハイパワーパルス式マイクロプラズマの環境・バイオプロセスへの応用
ApplicationofPulsedPowerProducedMicroplasmastoEnvironmentsandBioprocesses
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秋山秀典(熊本大学大学院 自然科学研究科 教授)
極短パルス幅をもったパルスパワーによって生成された大気圧気体および水中におけるマイクロプラズマ生成とその特性について述べるとともに,パルスパワーのバイオへの作用およびその応用について概説する。特に,新しい学問分野であるバイオエレクトリクスの進展状況,および環境とバイオシステムへのさまざまな応用について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 大気圧気体中プラズマの特性
3. 水中プラズマの特性
4. バイオエレクトロリクス
5. 湖沼浄化
6. 応用の広がり
7. おわりに
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機能材料連載講座(第4回) ―先端・未来分野のフッ素化学展望―
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未来材料・技術
ProspectiveMaterial&Technology
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松尾仁(ディ・アル・ケイ・ネット 技術顧問)
【目次】
1. 太陽電池
2. 未来材料・技術
2.1 イオン性液体
2.2 ナノカーボン
3. おわりに
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マイクロプラズマの環境・医療・バイオ材料工学への応用
- 一家に一台,マイクロプラズマ環境・ヘルスケア装置 -
ApplicationofMicroplasmastoEnvironments,Medical,andBiomaterialEngineering
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寺嶋和夫(東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教授)
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プラズマ技術の薬物送達システム開発へのバイオ応用
BioapplicationofPlasmaTechniquestoDevelopmentofDrugDeliverySystem
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葛谷昌之(岐阜薬科大学 薬品物理化学教室 教授)
高分子のプラズマ反応特性を利用する薬物送達システム(DDS)を開発した。本技術は,おのおのの患者に最適な薬物放出特性を有する製剤を医療現場でのプラズマ照射により調製し,患者に提供するテーラーメイド型DDSの構築に応用展開されつつある。かかる状況下,大気中にて高速処理が実現可能なマイクロプラズマ照射装置による開発研究も進行中である。
【目次】
1. はじめに
2. プラズマ高分子表面化学
3. プラズマ技術のバイオアプリケーション:DDS開発への応用
4. マイクロプラズマ技術が可能にするテーラーメイド型DDSの構築
5. おわりに
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マイクロプラズマのDNA超分子システム創製への応用
ApplicationofMicroplasmastotheCreationofaDNASupermolecularSystem
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畠山力三(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻 教授)
岡田健(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻)
金子俊郎(東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻)
DNA水溶液はDNAがもつ負電荷のため,一種のプラズマである電解質プラズマととらえることができる。微小ギャップ電極によって分割された電解質マイクロプラズマ中におけるDNAの挙動は電場を印加することで制御可能であり,これまでにDNA超分子システム創成の基盤となるDNAを内包したカーボンナノチューブの創製に初めて成功している。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
4. おわりに
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マイクロプラズマ重合法の開発とそのセンシングプロセスへの応用
DevelopmentofMicroplasmapolymerizationMethodanditsApplicationtoSensingProcesses
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黒澤茂((独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 主任研究員)
張替寛司(筑波大学 数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 博士前期課程2年 )
愛澤秀信((独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 研究員)
寺嶋和夫(東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教授)
鈴木博章(筑波大学 数理物質科学研究科 教授)
マイクロプラズマは高エネルギーを微小空間に注入して,プラズマ空間で高活性種を効率よく作製し,直接のドライプロセス・化学合成に利用できることから,従来の化学合成プロセスに大きな変革を与えるものとして注目を集めている。筆者らは,低ガス温度の大気圧マイクロプラズマ発生プロセスを基盤としたマイクロプラズマ発生装置の作製とそれを用いたマイクロプラズマ重合反応に関する研究を行っている。本稿では,マイクロプラズマ重合に関する研究の背景と研究状況,筆者らの開発したマイクロプラズマ重合装置などについて例示する。さらに,マイクロプラズマ重合膜を用いたセンシングプロセスについての基礎的な検討例について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロプラズマ重合法
2.1 マイクロプラズマ重合装置の開発
2.2 マイクロプラズマ重合膜の合成とキャラクタリゼーション
2.3 マイクロプラズマ重合膜へのガス吸着および抗体固定化の検討
3. おわりに
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マイクロプラズマ技術の先端バイオ計測への展開
ApplicationofMicroplasmaTechnologiestoBiologicalandChemicalAnalysis
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一木隆範(東京大学大学院 工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻・総合研究機構(兼任) 助教授 東京大学 ナノバイオ・インテグレーション研究拠点(CNBI))
小型分析システムの高感度検出デバイスとして,マイクロプラズマ技術が注目されている。われわれは,チップ化により小型化を実現した大気圧下で動作可能なVHF駆動型マイクロプラズマジェット源を利用して,携帯可能な水溶液中ごく微量元素検出システムの開発を進めている。本稿では,マイクロプラズマのバイオ・化学分析への応用の現状と動向を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロプラズマのμTASへの応用研究の現状
3. 大気圧マイクロICP発光分析システムの開発
4. おわりに
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半導体オープニングスイッチ方式大気圧グロープラズマのバイオ応用
NormalAtmosphericPressureGlowPlasmaAppliedtoBiologicalResearch
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秋津哲也(山梨大学 工学部 電気電子システム工学科 教授)
大気圧プラズマの応用による表面処理が急速に普及しつつある。現在の段階では,有機化学,微生物学,医療など,エネルギー理工学の研究者にはなじみの薄い分野をしんぼう強く勉強する必要があるため,新分野の開拓は,これらの分野の研究者との共同研究が近道である。本稿では,微生物学の研究者との共同研究によらなければ実現しなかったプラズマ応用の研究成果により,半導体オープニングスイッチ方式パルスパワーは,高周波APGに置き換わることができるかどうかを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高周波励起大気圧プラズマによる滅菌
3. 誘導性エネルギー蓄積方式パルスパワー電源による大気圧プラズマ滅菌
4. SI-Thyの電源阻止動作
5. コロニーカウント法による生存菌数測定
6. 実験結果および考察
7. おわりに
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ハイパワーパルス式マイクロプラズマの環境・バイオプロセスへの応用
ApplicationofPulsedPowerProducedMicroplasmastoEnvironmentsandBioprocesses
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秋山秀典(熊本大学大学院 自然科学研究科 教授)
極短パルス幅をもったパルスパワーによって生成された大気圧気体および水中におけるマイクロプラズマ生成とその特性について述べるとともに,パルスパワーのバイオへの作用およびその応用について概説する。特に,新しい学問分野であるバイオエレクトリクスの進展状況,および環境とバイオシステムへのさまざまな応用について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 大気圧気体中プラズマの特性
3. 水中プラズマの特性
4. バイオエレクトロリクス
5. 湖沼浄化
6. 応用の広がり
7. おわりに
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機能材料連載講座(第4回) ―先端・未来分野のフッ素化学展望―
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未来材料・技術
ProspectiveMaterial&Technology
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松尾仁(ディ・アル・ケイ・ネット 技術顧問)
【目次】
1. 太陽電池
2. 未来材料・技術
2.1 イオン性液体
2.2 ナノカーボン
3. おわりに
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