JP7154524B2 - 腹腔内洗浄溶液の製造方法 - Google Patents
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Description
本明細書の技術分野は、腹腔内洗浄溶液の製造方法に関する。
プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。そして、近年においては、医療への応用が活発に研究されるようになってきた。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、紫外線やラジカルが発生する。これらには、生体組織の殺菌をはじめとして、生体組織に対する種々の効果があることが分かってきている。
例えば、特許文献１には、プラズマの照射により、血液凝固（特許文献１の実施例４、段落［００６３］－［００６８］参照）と、組織滅菌（特許文献１の実施例５、段落［００６９］－［００７４］参照）と、リーシュマニア症（特許文献１の実施例６、段落［００７５］－［００７７］参照）といった、効果があることが記載されている。そして、メラノーマ細胞（悪性黒色腫細胞）を死滅させる効果があると記載されている（特許文献１の実施例７、段落［００７８］参照）。
また、本発明者らは、癌細胞を選択的に死滅させる抗腫瘍水溶液に関する技術を研究開発した。例えば、特許文献２には、培養液に大気圧プラズマを照射する抗腫瘍水溶液が開示されている。特許文献３には、ラクテック（登録商標）に大気圧プラズマを照射する抗腫瘍水溶液が開示されている。ただし、これらの抗腫瘍水溶液に含まれる成分のうちどの成分が効果を有するのか未だ分かっていない。
特許文献２および特許文献３では、大気中で大気圧プラズマを水溶液に照射している。その場合には、大気圧プラズマは周囲の大気を巻き込む。そして大気に由来するラジカル等を発生させる。
大気中でプラズマを照射する場合には、発生するラジカルは大気の成分に依存してしまう。大気中では、窒素ガスは７８体積％であり、酸素ガスは２１体積％である。このとき、窒素ガスに対する酸素ガスの体積比は２７％程度に固定されてしまう。そして、窒素由来の活性化学種が多く発生してしまう。有効成分が分かっていない現状では、より効果の高い水溶液を得るために、活性化学種の割合を制御することが好ましい。
また、大気中には二酸化炭素等、その他の窒素および酸素以外の元素がわずかに存在する。そのため、大気中でプラズマを照射する場合には、狙った化学物質以外の物質がある程度発生してしまうおそれがある。患者の体内に投与するためには、薬剤は限定された成分を含有することが望ましい。
本明細書の技術が解決しようとする課題は、水溶液に照射する活性化学種を制御する腹腔内洗浄溶液の製造方法を提供することである。
第１の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射するプラズマ照射工程を有する。プラズマ照射工程では、プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用いる。窒素ガスに対する酸素ガスの体積比を５０％以上１５０％以下とする。
この製造方法では、原材料の水溶液に照射される活性窒素種と活性酸素種との割合を制御することができる。ここで、腹腔内洗浄溶液とは、癌等を治療する際に開腹手術をする際に、腹腔内に投与する溶液である。
本明細書では、水溶液に照射する活性化学種を制御する腹腔内洗浄溶液の製造方法が提供されている。
以下、具体的な実施形態について、腹腔内洗浄溶液の製造方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。
（第１の実施形態）
１．腹腔内洗浄溶液の製造装置
本実施形態の腹腔内洗浄溶液は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射したものである。したがって、まず、腹腔内洗浄溶液の製造装置であるプラズマ処理装置について説明する。
１．腹腔内洗浄溶液の製造装置
本実施形態の腹腔内洗浄溶液は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射したものである。したがって、まず、腹腔内洗浄溶液の製造装置であるプラズマ処理装置について説明する。
１－１．プラズマ処理装置の構成
図１は、プラズマ処理装置１００の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１００は、プラズマ発生部１１０と、チャンバー１２０と、を有する。プラズマ発生部１１０は、プラズマを発生させる。チャンバー１２０は、水溶液を入れた容器を収容するとともに水溶液にプラズマを照射する雰囲気を制御するための反応室である。
図１は、プラズマ処理装置１００の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１００は、プラズマ発生部１１０と、チャンバー１２０と、を有する。プラズマ発生部１１０は、プラズマを発生させる。チャンバー１２０は、水溶液を入れた容器を収容するとともに水溶液にプラズマを照射する雰囲気を制御するための反応室である。
チャンバー１２０は、水溶液にプラズマを照射するための照射室である。チャンバー１２０は、観察窓１２１と、ガス供給口１２２と、ガス排出口１２３と、を有する。観察窓１２１は、チャンバー１２０の内部の様子を観察するための窓である。観察窓１２１を用いることにより、プラズマの発生を目視により確認することが可能である。
ガス供給口１２２は、チャンバー１２０の内部の雰囲気ガスを供給するためのものである。例えば、ガス供給口１２２からＡｒガスを供給する。これにより、チャンバー１２０の内部はＡｒガスが充満している状態となる。このように、チャンバー１２０の内部の雰囲気ガスを制御することができる。
ガス排出口１２３は、チャンバー１２０の内部のガスを排出するためのものである。
図２は、プラズマ処理装置１００のプラズマ照射部１１０の斜視展開図である。図２に示すように、プラズマ照射部１１０は、第１の電極１１１ａと、第２の電極１１１ｂと、カバーケース１１２と、中間ブロック１１３と、ノズル部１１６と、を有する。
第１の電極１１１ａおよび第２の電極１１１ｂは、電極対である。第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間に放電が生じることにより、プラズマが発生する。カバーケース１１２は、絶縁性のケースである。カバーケース１１２は、プラズマ照射部１１０を全体的に覆っている。中間ブロック１１３は、第１の電極１１１ａおよび第２の電極１１１ｂの周囲を囲うとともにプラズマ発生領域となる空間を画定するためのものである。中間ブロック１１３は、貫通孔１１４を有している。ノズル部１１６は、プラズマを照射するスリット１１７を有する。
図３は、プラズマ処理装置１００の中間ブロック１１３の斜視図である。図３に示すように、中間ブロック１１３は、凹部１１５ａと凹部１１５ｂと凹部１１５ｃとを有する。凹部１１５ａは、第１の電極１１１ａを非接触で覆うためのものである。凹部１１５ｂは、第２の電極１１１ｂを非接触で覆うためのものである。凹部１１５ｃは、凹部１１５ａと凹部１１５ｂとを連通するための連通部である。
図４は、プラズマ処理装置１００のプラズマガスの供給系を説明するための斜視断面図である。図４に示すように、プラズマ発生部１１０は、第１の供給管１１８ａと、第２の供給管１１８ｂと、第３の供給管１１９と、を有する。
第１の供給管１１８ａは、第１の電極１１１ａを冷却するためのものである。第２の供給管１１８ｂは、第２の電極１１１ｂを冷却するためのものである。そのため、第１の供給管１１８ａおよび第２の供給管１１８ｂは、例えば、Ａｒガス等の希ガスを供給すればよい。
第３の供給管１１９は、第１の供給管１１８ａおよび第２の供給管１１８ｂの間に配置されている。第３の供給管１１９は、プラズマガスを供給するためのものである。第３の供給管１１９は、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間の空間にプラズマガスを供給する。第３の供給管１１９がガスを供給する位置は、例えば、中間ブロック１１３の凹部１１５ｃである。
１－２．プラズマ処理装置の動作
まず、ガス供給口１２２にチャンバー１２０をパージするためのガスを供給しつつ、ガス排出口１２３からチャンバー１２０の内部のガスを排出する。これにより、チャンバー１２０の内部では、ガス供給口１２２から供給したガスが充満する。
まず、ガス供給口１２２にチャンバー１２０をパージするためのガスを供給しつつ、ガス排出口１２３からチャンバー１２０の内部のガスを排出する。これにより、チャンバー１２０の内部では、ガス供給口１２２から供給したガスが充満する。
次に、第１の供給管１１８ａおよび第２の供給管１１８ｂに例えばＡｒガスを流しながら第１の電極１１１ａおよび第２の電極１１１ｂを冷却する。この状態で、第３の供給管１１９から中間ブロック１１３の凹部１１５ｃにプラズマガスを供給する。プラズマガスは例えばＡｒガスである。そして、第１の電極１１１ａと第２の電極１１ｂとの間に高周波の電圧を印加する。これにより、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間に放電が生じる。このようにして、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間のプラズマ発生領域ＰＧ１にプラズマが発生する。
２．腹腔内洗浄溶液の製造方法
本実施形態の腹腔内洗浄溶液は、開腹手術の際に腹腔内に投与して腹腔内を清浄に保つための溶液である。この腹腔内洗浄溶液は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射したものである。腹腔内洗浄溶液の製造方法について、以下に説明する。
本実施形態の腹腔内洗浄溶液は、開腹手術の際に腹腔内に投与して腹腔内を清浄に保つための溶液である。この腹腔内洗浄溶液は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射したものである。腹腔内洗浄溶液の製造方法について、以下に説明する。
２－１．水溶液準備工程
まず、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液を準備する。この水溶液として、例えば、ラクテック（登録商標）が挙げられる。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。
まず、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液を準備する。この水溶液として、例えば、ラクテック（登録商標）が挙げられる。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。
２－２．プラズマ照射工程
次に、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射する。その際に、チャンバー１２０の内部をＡｒガスでパージした状態で、水溶液にプラズマを照射する。プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いる。窒素ガスに対する酸素ガスの体積比は５０％以上１５０％以下である。また、窒素ガスに対する酸素ガスの体積比は７０％以上１３０％以下であるとよい。なお、プラズマガスは、窒素ガスと酸素ガスとの他にＡｒガスを含有する。
次に、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射する。その際に、チャンバー１２０の内部をＡｒガスでパージした状態で、水溶液にプラズマを照射する。プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いる。窒素ガスに対する酸素ガスの体積比は５０％以上１５０％以下である。また、窒素ガスに対する酸素ガスの体積比は７０％以上１３０％以下であるとよい。なお、プラズマガスは、窒素ガスと酸素ガスとの他にＡｒガスを含有する。
そして、第１の供給管１１８ａおよび第２の供給管１１８ｂに例えばＡｒガスを流しながら、第３の供給管１１９から中間ブロック１１３の凹部１１５ｃにプラズマガスを供給する。この状態で、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間に交流電圧を印加する。これにより、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間に放電が生じ、第１の電極１１１ａと第２の電極１１１ｂとの間にプラズマが発生する。このように、希ガスによりパージした雰囲気内で水溶液にプラズマを照射する。
印加電圧は、例えば、１ｋＶ以上１０ｋＶ以下である。交流電圧の周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。水溶液の液面とノズル部１１６のスリット１１７との間の照射距離は、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
３．腹腔内洗浄溶液の効果
プラズマを照射して得られた溶液は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｃｔｅｃ（Ｌａｃｔｅｃは登録商標））である。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、後述するように抗腫瘍効果を備えている。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、窒素原子と酸素原子とを由来する活性化学種がＬ－乳酸ナトリウムと反応して生成された化合物であると考えられる。通常、腹腔内洗浄溶液として生理食塩水が用いられているが、その代わりにラクテック（登録商標）を用いることもできる。また、ラクテック（登録商標）の成分に近いプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）も、同様に腹腔内洗浄溶液として用いることができる。このようにプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、腹腔内洗浄溶液として好適であるのに加えて、抗腫瘍効果を備えている。
プラズマを照射して得られた溶液は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｃｔｅｃ（Ｌａｃｔｅｃは登録商標））である。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、後述するように抗腫瘍効果を備えている。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、窒素原子と酸素原子とを由来する活性化学種がＬ－乳酸ナトリウムと反応して生成された化合物であると考えられる。通常、腹腔内洗浄溶液として生理食塩水が用いられているが、その代わりにラクテック（登録商標）を用いることもできる。また、ラクテック（登録商標）の成分に近いプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）も、同様に腹腔内洗浄溶液として用いることができる。このようにプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、腹腔内洗浄溶液として好適であるのに加えて、抗腫瘍効果を備えている。
なお、有効成分については必ずしも明らかではない。水溶液が含有する溶質と、水と、窒素と、酸素と、に由来する成分が、Ｌ－乳酸ナトリウムと反応することにより、何らかの有効成分が発生したと考えられる。しかし、水溶液から有効成分のみを単離することは容易ではない。そして、有効成分そのものを特定することも決して容易ではない。なお、チャンバー１２０の内部をＡｒガスでパージしているため、炭素等その他の粒子が水溶液に混入することはほとんどない。つまり、チャンバー１２０の内部では、二酸化炭素や水素ガス等が排除されている。
４．腹腔内洗浄溶液の使用方法
手術の最中に患者を開腹した後、開口部からプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を患者の腹腔内に供給する。これにより、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、臓器の隙間に供給される。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、各々の臓器の外部の腫瘍を殺す働きを担う。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、腹腔内の種々の臓器にいきわたるため、腹膜播種等、複数の箇所に腫瘍がある患者に投与するのに好適である。
手術の最中に患者を開腹した後、開口部からプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を患者の腹腔内に供給する。これにより、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、臓器の隙間に供給される。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、各々の臓器の外部の腫瘍を殺す働きを担う。プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、腹腔内の種々の臓器にいきわたるため、腹膜播種等、複数の箇所に腫瘍がある患者に投与するのに好適である。
５．変形例
５－１．プラズマガス
本実施形態では、プラズマガスおよびパージ用ガスはＡｒガスである。しかし、Ｈｅ等、その他の希ガスを用いてもよい。
５－１．プラズマガス
本実施形態では、プラズマガスおよびパージ用ガスはＡｒガスである。しかし、Ｈｅ等、その他の希ガスを用いてもよい。
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態について説明する。
１．プラズマ活性化培養液
本実施形態のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｍｅｄｉｕｍ）は、培養液にプラズマを照射したものである。培養液として、一般的な種々の培養液を用いることができる。例えば、ＤＭＥＭ、ＲＰＭＩ１６４０が挙げられる。
本実施形態のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｍｅｄｉｕｍ）は、培養液にプラズマを照射したものである。培養液として、一般的な種々の培養液を用いることができる。例えば、ＤＭＥＭ、ＲＰＭＩ１６４０が挙げられる。
２．プラズマ活性化水溶液の製造方法
第１の実施形態と同様に、プラズマ処理装置１００を用いて培養液にプラズマを照射する（プラズマ照射工程）。プラズマ照射条件は、第１の実施形態と同様である。または、照射条件を適宜変更してもよい。また、第１の実施形態のプラズマ照射装置１００以外のプラズマ装置を用いてもよい。
第１の実施形態と同様に、プラズマ処理装置１００を用いて培養液にプラズマを照射する（プラズマ照射工程）。プラズマ照射条件は、第１の実施形態と同様である。または、照射条件を適宜変更してもよい。また、第１の実施形態のプラズマ照射装置１００以外のプラズマ装置を用いてもよい。
（実験）
１．水溶液の作製
１－１．ＰＡＬ
Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液を含有する水溶液としてラクテック（登録商標）を準備した。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。
１．水溶液の作製
１－１．ＰＡＬ
Ｌ－乳酸ナトリウム水溶液を含有する水溶液としてラクテック（登録商標）を準備した。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ－乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ－乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。
プラズマ処理装置１００を用いてラクテック（登録商標）にプラズマを照射した。これにより、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を製造した。プラズマを照射するにあたって、１０ｍＬのラクテック（登録商標）にプラズマを照射した。照射距離は４ｍｍであった。照射時間は１０分であった。なお、プラズマガスの種類については、適宜変更した。
１－２．ＰＡＭ
また、プラズマ処理装置１００を用いて培養液にプラズマを照射した。培養液の種類は、ＤＭＥＭとＲＰＭＩ１６４０であった。これにより、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）を製造した。
また、プラズマ処理装置１００を用いて培養液にプラズマを照射した。培養液の種類は、ＤＭＥＭとＲＰＭＩ１６４０であった。これにより、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）を製造した。
２．癌細胞の種類
癌細胞として、ＳＫ－ＯＶ－３（卵巣癌細胞）、Ｕ２５１ＳＰ（脳腫瘍細胞）、ＥＳ２（卵巣癌細胞）を用いた。卵巣癌細胞を培養する際には、ＲＰＭＩ１６４０を用いた。脳腫瘍細胞を培養する際には、ＤＭＥＭを用いた。なお、卵巣癌細胞にＰＡＭを供給する場合には、原材料の培養液としてＲＰＭＩ１６４０を用いた。脳腫瘍細胞にＰＡＭを供給する場合には、原材料の培養液としてＤＭＥＭを用いた。
癌細胞として、ＳＫ－ＯＶ－３（卵巣癌細胞）、Ｕ２５１ＳＰ（脳腫瘍細胞）、ＥＳ２（卵巣癌細胞）を用いた。卵巣癌細胞を培養する際には、ＲＰＭＩ１６４０を用いた。脳腫瘍細胞を培養する際には、ＤＭＥＭを用いた。なお、卵巣癌細胞にＰＡＭを供給する場合には、原材料の培養液としてＲＰＭＩ１６４０を用いた。脳腫瘍細胞にＰＡＭを供給する場合には、原材料の培養液としてＤＭＥＭを用いた。
３．実験１
３－１．実験方法
癌細胞としてＳＫ－ＯＶ－３細胞を用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＲＰＭＩ１６４０にプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。プラズマガスとして、Ａｒガスのみ、Ａｒガスに窒素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに酸素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに水素ガスを加えた混合ガス、の４種類を用いた。
３－１．実験方法
癌細胞としてＳＫ－ＯＶ－３細胞を用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＲＰＭＩ１６４０にプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。プラズマガスとして、Ａｒガスのみ、Ａｒガスに窒素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに酸素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに水素ガスを加えた混合ガス、の４種類を用いた。
３－２．実験結果
図５は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図５の横軸は、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の希釈率である。例えば、「１：４」とあるのは、４倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ））である。図５の縦軸は、癌細胞の生存率である。特に断りが無い限り、これ以降のグラフにおいても、グラフの横軸および縦軸は、同様である。なお、ＳＫ－ＯＶ－３の細胞数は１ウェルあたり５０００個であった。また、図中の「Ｃｔｒｌ」の表記は、プラズマを照射していない培養液を表している。
図５は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図５の横軸は、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の希釈率である。例えば、「１：４」とあるのは、４倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ））である。図５の縦軸は、癌細胞の生存率である。特に断りが無い限り、これ以降のグラフにおいても、グラフの横軸および縦軸は、同様である。なお、ＳＫ－ＯＶ－３の細胞数は１ウェルあたり５０００個であった。また、図中の「Ｃｔｒｌ」の表記は、プラズマを照射していない培養液を表している。
図５において、「０時間」、「２時間」とあるのは、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の作製後、癌細胞に供給するまでの時間を示している。図５に示すように、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の作製直後においては、１６倍希釈のＰＡＭは、５０％程度のＳＫ－ＯＶ－３を殺した。また、２時間経過後の１６倍希釈のＰＡＭは、１０％程度のＳＫ－ＯＶ－３を殺した。
図６は、プラズマガスとしてＡｒガスと窒素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。窒素ガスは、１０体積％である。
図６に示すように、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の作製直後においては、１６倍希釈のＰＡＭは、６０％程度のＳＫ－ＯＶ－３を殺した。また、２時間経過後の１６倍希釈のＰＡＭは、２０％程度のＳＫ－ＯＶ－３を殺した。このように、Ａｒガスに窒素ガスを混合したプラズマガスを用いた場合には、Ａｒガスのみをプラズマガスとして用いた場合と同様の抗腫瘍効果を示した。
図７は、プラズマガスとしてＡｒガスと酸素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。酸素ガスは、１０体積％である。
図７に示すように、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の作製直後における６４倍希釈のＰＡＭは、５０％程度のＳＫ－ＯＶ－３を殺した。また、２時間経過後の６４倍希釈のＰＡＭは、６０％程度のＳＫ－ＯＶ－３細胞を殺した。このように、プラズマガスとしてＡｒガスに酸素ガスを加えて混合ガスを用いた場合には、Ａｒガスのみを用いた場合に比べて、強い抗腫瘍効果を示した。
図８は、プラズマガスとしてＡｒガスと水素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。水素ガスは、１０体積％である。
図８に示すように、プラズマガスとしてＡｒガスに水素ガスを加えた混合ガスを用いた場合には、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は抗腫瘍効果を示さなかった。
４．実験２
４－１．実験方法
癌細胞としてＵ２５１ＳＰを用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＤＭＥＭにプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。プラズマガスとして、Ａｒガスのみ、Ａｒガスに窒素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに酸素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに水素ガスを加えた混合ガス、の４種類を用いた。
４－１．実験方法
癌細胞としてＵ２５１ＳＰを用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＤＭＥＭにプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。プラズマガスとして、Ａｒガスのみ、Ａｒガスに窒素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに酸素ガスを加えた混合ガス、Ａｒガスに水素ガスを加えた混合ガス、の４種類を用いた。
４－２．実験結果
図９は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＵ２５１ＳＰに対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。
図９は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＵ２５１ＳＰに対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。
図９に示すように、８倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、１００％に近い抗腫瘍効果を示した。１６倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、４０％の抗腫瘍効果を示した。３２倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、抗腫瘍効果を示さなかった。
図１０は、プラズマガスとしてＡｒガスと窒素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＵ２５１ＳＰに対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。窒素ガスは、１０体積％である。
図１０に示すように、８倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、９０％に近い抗腫瘍効果を示した。１６倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、３０％の抗腫瘍効果を示した。３２倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、抗腫瘍効果を示さなかった。Ａｒガスに窒素ガスを加えた混合ガスをプラズマガスとして用いた場合には、Ａｒガスのみをプラズマガスとして用いた場合に比べて、同等の抗腫瘍効果を示した。
図１１は、プラズマガスとしてＡｒガスと酸素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＵ２５１ＳＰに対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。酸素ガスは１０体積％である。
図１１に示すように、１６倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、９０％程度の抗腫瘍効果を示した。３２倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、７０％程度の抗腫瘍効果を示した。６４倍希釈のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は、３０％程度の抗腫瘍効果を示した。このように、プラズマガスとしてＡｒガスと酸素ガスとを用いた場合には、プラズマガスとしてＡｒガスのみを用いた場合に比べて、抗腫瘍効果は高い。
図１２は、プラズマガスとしてＡｒガスと水素ガス（１０体積％）とを用いたプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＵ２５１ＳＰに対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。水素ガスは１０体積％である。
図１２に示すように、プラズマガスとしてＡｒガスに水素ガスを加えた混合ガスを用いた場合には、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）は抗腫瘍効果を示さなかった。
５．実験３（酸素ガスの割合）
５－１．実験方法
癌細胞としてＳＫ－ＯＶ－３を用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＲＰＭＩ１６４０にプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。Ａｒガスに対する酸素ガスの混合比を変えて、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の効果を調べた。
５－１．実験方法
癌細胞としてＳＫ－ＯＶ－３を用いた。１ウェルあたりの細胞数は５０００個であった。細胞に投与した溶液は、ＲＰＭＩ１６４０にプラズマガスを照射したプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）であった。Ａｒガスに対する酸素ガスの混合比を変えて、プラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）の効果を調べた。
５－２．実験結果
図１３は、プラズマガスとしてＡｒガスのみを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１４は、プラズマガスとしてＡｒガスに０．５体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１５は、プラズマガスとしてＡｒガスに１体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１６は、プラズマガスとしてＡｒガスに５体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１７は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。
図１３は、プラズマガスとしてＡｒガスのみを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１４は、プラズマガスとしてＡｒガスに０．５体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１５は、プラズマガスとしてＡｒガスに１体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１６は、プラズマガスとしてＡｒガスに５体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１７は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いた場合のプラズマ活性化培養液（ＰＡＭ）がＳＫ－ＯＶ－３に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。
図１３から図１７に示すように、Ａｒガスに対する酸素ガスの混合比が大きいほど、抗腫瘍効果は大きい。
６．実験４（窒素ガスと酸素ガスとの混合ガス）
６－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。１ウェルあたりの細胞数は１００００個であった。細胞に投与した溶液は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）であった。プラズマガスとしてＡｒガスに混合するガスの種類を変えて、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の効果を調べた。
６－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。１ウェルあたりの細胞数は１００００個であった。細胞に投与した溶液は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）であった。プラズマガスとしてＡｒガスに混合するガスの種類を変えて、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の効果を調べた。
６－２．実験結果
図１８は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１９は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の窒素ガスを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図２０は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図２１は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の窒素ガスと１０体積％の酸素ガスとを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。また、図中の「Ｃｔｒｌ」の表記は、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を表している。
図１８は、プラズマガスとしてＡｒガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図１９は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の窒素ガスを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図２０は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の酸素ガスを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。図２１は、プラズマガスとしてＡｒガスに１０体積％の窒素ガスと１０体積％の酸素ガスとを加えた混合ガスを用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）がＥＳ２に対して奏する抗腫瘍効果を示すグラフである。また、図中の「Ｃｔｒｌ」の表記は、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を表している。
図１８に示すように、Ａｒガスのみの場合には、１６倍希釈のＰＡＬが６０％程度の抗腫瘍効果を示した。図１９に示すように、Ａｒガスに窒素ガスを加えた場合には、１６倍希釈のＰＡＬが９０％程度の抗腫瘍効果を示した。図２０に示すように、Ａｒガスに酸素ガスを加えた場合には、３２倍希釈のＰＡＬが９０％程度の抗腫瘍効果を示した。図２１に示すように、Ａｒガスに窒素ガスと酸素ガスとを加えた場合には、６４倍希釈のＰＡＬが９０％程度の抗腫瘍効果を示した。
図１８から図２１に示すように、Ａｒガスに窒素ガスまたは酸素ガスを加えた場合には、Ａｒガスのみの場合に比べて、ＰＡＬの抗腫瘍効果はやや高い。Ａｒガスに窒素ガスおよび酸素ガスの両方を加えると、ＰＡＬの抗腫瘍効果は非常に高くなる。
７．発生する化学活性種
７－１．測定方法
プラズマ処理装置１００の観察窓１２１に分光器を設置する。分光器は、プラズマにより発生する化学活性種のスペクトルを測定することができる。
７－１．測定方法
プラズマ処理装置１００の観察窓１２１に分光器を設置する。分光器は、プラズマにより発生する化学活性種のスペクトルを測定することができる。
７－２．測定結果
図２２は、プラズマ処理装置１００のチャンバー１２０の内部に水を配置していない場合の化学活性種のスペクトルである。図２２の横軸は波長である。図２２の縦軸は光の強度である。図２２に示すように、Ａｒガスのみをプラズマガスとして用いた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ のピークが観測された。Ａｒガスに窒素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＮ、Ｎ２ + のピークが観測された。Ａｒガスに酸素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＯ+ のピークが観測された。Ａｒガスに窒素ガスおよび酸素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＮ、Ｎ２ + 、Ｏ+ のピークが観測された。
図２２は、プラズマ処理装置１００のチャンバー１２０の内部に水を配置していない場合の化学活性種のスペクトルである。図２２の横軸は波長である。図２２の縦軸は光の強度である。図２２に示すように、Ａｒガスのみをプラズマガスとして用いた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ のピークが観測された。Ａｒガスに窒素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＮ、Ｎ２ + のピークが観測された。Ａｒガスに酸素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＯ+ のピークが観測された。Ａｒガスに窒素ガスおよび酸素ガスを加えた場合には、Ａｒ、Ａｒ+ に加えてＮ、Ｎ２ + 、Ｏ+ のピークが観測された。
図２３は、プラズマ処理装置１００のチャンバー１２０の内部に水を配置している場合の化学活性種のスペクトルである。図２３の横軸は波長である。図２３の縦軸は光の強度である。図２３に示すように、図２２の場合のスペクトルに、さらにＯ+ 、Ｈαのピークが加わる。
８．ｐＨ
８－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えてラクテック（登録商標）にプラズマを照射した場合のｐＨの変化を調べた。プラズマを照射してから一定時間経過後にｐＨを測定した。プラズマの照射時間は１０分間であった。
８－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えてラクテック（登録商標）にプラズマを照射した場合のｐＨの変化を調べた。プラズマを照射してから一定時間経過後にｐＨを測定した。プラズマの照射時間は１０分間であった。
８－２．測定結果
図２４は、ｐＨの測定結果を示すグラフである。図２４の横軸は、プラズマ照射からの経過時間が異なるプラズマの種類である。図２４の縦軸は、ｐＨである。図２４に示すように、プラズマガスが窒素ガスを含んでいると、ｐＨが大きく変化する傾向にある。これは、窒素原子と水中またはプラズマガス中の酸素原子とが反応し、亜硝酸イオンまたは硝酸イオンが発生するためと考えられる。
図２４は、ｐＨの測定結果を示すグラフである。図２４の横軸は、プラズマ照射からの経過時間が異なるプラズマの種類である。図２４の縦軸は、ｐＨである。図２４に示すように、プラズマガスが窒素ガスを含んでいると、ｐＨが大きく変化する傾向にある。これは、窒素原子と水中またはプラズマガス中の酸素原子とが反応し、亜硝酸イオンまたは硝酸イオンが発生するためと考えられる。
図２５は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の希釈率とｐＨとの関係を示すグラフである。図２５の横軸は水溶液の希釈率である。図２５の縦軸はｐＨである。窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とをＡｒガスに加えた混合ガスをプラズマガスに用いる場合には、６４倍の希釈率のＰＡＬが抗腫瘍効果を示した（図２１参照）。図２５に示すように、６４倍の希釈率のＰＡＬのｐＨは、６．２程度である。窒素ガス（１０体積％）をＡｒガスに加えた混合ガスをプラズマガスに用いる場合には、１６倍の希釈率のＰＡＬが抗腫瘍効果を示した（図１９参照）。図２５に示すように、１６倍の希釈率のＰＡＬのｐＨは、５．９程度である。このように、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、中性領域で抗腫瘍効果を示す。
９．Ｈ２Ｏ２濃度
９－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えて、水にプラズマを照射する。その際には、チャンバー１２０の内部はＡｒガスでパージする。そして、水中のＨ２Ｏ２濃度を測定した。プラズマの照射時間は１０分であった。
９－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えて、水にプラズマを照射する。その際には、チャンバー１２０の内部はＡｒガスでパージする。そして、水中のＨ２Ｏ２濃度を測定した。プラズマの照射時間は１０分であった。
図２６は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）のプラズマガスの種類とＨ２Ｏ２濃度との間の関係を示すグラフである。図２６の横軸はプラズマガスの種類である。図２６の縦軸はＨ２Ｏ２濃度である。図２６の時間は、プラズマを照射してからの経過時間である。
図２６に示すように、Ａｒガスを用いた場合のＨ２Ｏ２濃度（０ｈ）は、７５０μＭ程度であった。Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）を加えた混合ガスを用いた場合のＨ２Ｏ２濃度（０ｈ）は、８００μＭ程度であった。Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を加えた混合ガスを用いた場合のＨ２Ｏ２濃度（０ｈ）は、１８００μＭ程度であった。Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた混合ガスを用いた場合のＨ２Ｏ２濃度（０ｈ）は、３１００μＭ程度であった。
このように、Ａｒガスに窒素ガスを加えた場合には、Ａｒガスのみの場合に比べて、同程度のＨ２Ｏ２濃度であった。Ａｒガスに酸素ガスを加えた場合には、Ａｒガスのみの場合に比べて、２．４倍程度のＨ２Ｏ２濃度であった。Ａｒガスに窒素ガスと酸素ガスとを加えた場合には、Ａｒガスのみの場合に比べて、４．１倍程度のＨ２Ｏ２濃度であった。
１０．亜硝酸イオン濃度および硝酸イオン濃度
１０－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えて、水にプラズマを照射した。その際には、チャンバー１２０の内部はＡｒガスでパージした。そして、水中の亜硝酸イオンおよび硝酸イオンの濃度を測定した。プラズマの照射時間は１０分であった。
１０－１．測定方法
プラズマガスの種類を変えて、水にプラズマを照射した。その際には、チャンバー１２０の内部はＡｒガスでパージした。そして、水中の亜硝酸イオンおよび硝酸イオンの濃度を測定した。プラズマの照射時間は１０分であった。
図２７は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）のプラズマガスの種類と亜硝酸イオンまたは硝酸イオンの濃度との間の関係を示すグラフである。図２７の横軸はプラズマガスの種類である。図２７の縦軸はイオンの濃度である。
図２７に示すように、Ａｒガスのみを用いる場合、Ａｒガスに酸素ガスを加えた混合ガスを用いる場合には、亜硝酸イオンおよび硝酸イオンはほとんど発生していない。わずかにこれらのイオンが観測されることは、Ａｒガスによるパージの限界を示している。
Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）を加えた混合ガスを用いる場合には、亜硝酸イオンが２９００μＭ程度発生し、硝酸イオンが６００μＭ程度発生した。Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた混合ガスを用いる場合には、亜硝酸イオンが３６００μＭ程度発生し、硝酸イオンが１４００μＭ程度発生した。
１１．プラズマ活性化水溶液中の活性化学種
１１－１．実験方法
ラクテック（登録商標）に種々の試薬を加えて種々の水溶液を作製した。Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２ - 、ＮＯ３ - 等、活性酸素種（ＲＯＳ）および活性窒素種（ＲＮＳ）を水溶液に加えた。Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２ - 、ＮＯ３ - の濃度について、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）と同程度となるように試薬の量を調整した。用いた試薬は、Ｈ２Ｏ２、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウムであった。試薬を加えた溶液に対しては、プラズマを照射していない。
１１－１．実験方法
ラクテック（登録商標）に種々の試薬を加えて種々の水溶液を作製した。Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２ - 、ＮＯ３ - 等、活性酸素種（ＲＯＳ）および活性窒素種（ＲＮＳ）を水溶液に加えた。Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２ - 、ＮＯ３ - の濃度について、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）と同程度となるように試薬の量を調整した。用いた試薬は、Ｈ２Ｏ２、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウムであった。試薬を加えた溶液に対しては、プラズマを照射していない。
癌細胞としてＥＳ２を用いた。１ウェルあたりの細胞数は１００００個であった。上記の種々の水溶液を各ウェルに供給した。
１１－２．実験結果
図２８は、水溶液の種類と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。図２８の横軸は水溶液の種類である。図２８の縦軸は癌細胞の生存率である。
図２８は、水溶液の種類と癌細胞の生存率との関係を示すグラフである。図２８の横軸は水溶液の種類である。図２８の縦軸は癌細胞の生存率である。
図２８に示すように、６４倍希釈の水溶液のうちプラズマを照射したプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）のみが４５％程度の抗腫瘍効果を示した。また、３２倍希釈の水溶液に対して、Ｈ２Ｏ２を含有する水溶液が抗腫瘍効果を示した。また、亜硝酸イオンおよび硝酸イオンの有無は、抗腫瘍効果の有無にはそれほど影響しない。
このように、水溶液のｐＨは、抗腫瘍効果にそれほど依存しない。Ｈ２Ｏ２の濃度は、抗腫瘍効果に大きな影響を与える。なお、Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２
- 、ＮＯ３
- の濃度を調整しても、その抗腫瘍効果の大きさは、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の抗腫瘍効果には及ばない。つまり、Ｈ２Ｏ２、ＮＯ２
- 、ＮＯ３
- が、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）が備える抗腫瘍効果のすべてを担っているわけではない。
１２．プラズマ活性化水溶液中の活性化学種の安定性
１２－１．実験方法
プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を作製した後に放置した。そして、適宜、活性化学種を測定した。
１２－１．実験方法
プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を作製した後に放置した。そして、適宜、活性化学種を測定した。
１２－２．実験結果
図２９は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）中のＨ２Ｏ２濃度の時間経過を示すグラフである。図２９の横軸は時間である。図２９の縦軸はＨ２Ｏ２濃度である。Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を添加したプラズマガスを用いた場合には、プラズマ照射後１００時間以上経過しても、Ｈ２Ｏ２濃度は１５００μＭ程度を保持する。一方、その他の場合には、プラズマ照射後１００時間以上経過すると、Ｈ２Ｏ２濃度はほとんど０に近づく。
図２９は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）中のＨ２Ｏ２濃度の時間経過を示すグラフである。図２９の横軸は時間である。図２９の縦軸はＨ２Ｏ２濃度である。Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を添加したプラズマガスを用いた場合には、プラズマ照射後１００時間以上経過しても、Ｈ２Ｏ２濃度は１５００μＭ程度を保持する。一方、その他の場合には、プラズマ照射後１００時間以上経過すると、Ｈ２Ｏ２濃度はほとんど０に近づく。
図３０は、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）を加えた場合のプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）中の亜硝酸イオンの濃度および硝酸イオンの濃度の時間経過を示すグラフである。図３０の横軸は時間である。図３０の縦軸は亜硝酸イオンの濃度および硝酸イオンの濃度である。図３０に示すように、プラズマガスに酸素ガスを用いなかった場合には、亜硝酸イオンの濃度は３０００μＭ程度、硝酸イオンの濃度は数百μＭ程度とほぼ一定値を保つ。
図３１は、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた場合のプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）中の亜硝酸イオンの濃度および硝酸イオンの濃度の時間経過を示すグラフである。図３１の横軸は時間である。図３１の縦軸は亜硝酸イオンの濃度および硝酸イオンの濃度である。図３１に示すように、プラズマガスとして窒素ガスに加えて酸素ガスを用いた場合には、亜硝酸イオンの濃度が減少するとともに硝酸イオンの濃度が増加する。そして、亜硝酸イオンの濃度と硝酸イオンの濃度との合計は、ほぼ一定値を保つ。
１３．抗腫瘍効果の選択性
１３－１．実験方法
次に、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の選択性について調べた。癌細胞を殺すとともに正常細胞をほとんど殺さない場合に、そのプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は選択性を有する。すなわち、ＰＡＬは癌細胞を選択的に殺す。癌細胞としてＥＳ２を用いた。正常細胞としてＨＯＦ（ヒト卵巣線維芽細胞）およびＨＰＭＣ（ヒト腹膜中皮細胞）を用いた。１ウェルあたりの細胞数は１００００個である。
１３－１．実験方法
次に、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の選択性について調べた。癌細胞を殺すとともに正常細胞をほとんど殺さない場合に、そのプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は選択性を有する。すなわち、ＰＡＬは癌細胞を選択的に殺す。癌細胞としてＥＳ２を用いた。正常細胞としてＨＯＦ（ヒト卵巣線維芽細胞）およびＨＰＭＣ（ヒト腹膜中皮細胞）を用いた。１ウェルあたりの細胞数は１００００個である。
１３－２．実験結果
図３２は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の選択性を示すグラフである。図３２の横軸は細胞の種類である。図３２の縦軸は細胞の生存率である。図３２に示すように、３２倍希釈のプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、癌細胞（ＥＳ２）のみを殺し、ＨＯＦ（ヒト卵巣線維芽細胞）およびＨＰＭＣ（ヒト腹膜中皮細胞）をほとんど殺さなかった。つまり、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、選択的に癌細胞を殺す。
図３２は、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の選択性を示すグラフである。図３２の横軸は細胞の種類である。図３２の縦軸は細胞の生存率である。図３２に示すように、３２倍希釈のプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、癌細胞（ＥＳ２）のみを殺し、ＨＯＦ（ヒト卵巣線維芽細胞）およびＨＰＭＣ（ヒト腹膜中皮細胞）をほとんど殺さなかった。つまり、プラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）は、選択的に癌細胞を殺す。
１４．動物実験１（３回投与）
１４－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。投与する溶液としてプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を用いた。そして、Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を添加したプラズマガスを用いた場合、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを添加したプラズマガスを用いた場合、プラズマを照射しなかった場合、の３種類の水溶液を準備した。
１４－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。投与する溶液としてプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を用いた。そして、Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を添加したプラズマガスを用いた場合、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを添加したプラズマガスを用いた場合、プラズマを照射しなかった場合、の３種類の水溶液を準備した。
図３３は、動物実験の実験方法を説明するための図である。０日目にＥＳ２をマウスに腹膜播種した。ＥＳ２の数は１００万個であった。そして、０日目から２日目に水溶液をマウスの腹腔内に注射した。つまり、水溶液を３回マウスに投与した。水溶液の投与量は１回当たり３ｍＬであった。
１４－２．実験結果
図３４は、動物実験の実験結果を示すグラフである。図３４の横軸は経過日数である。図３４の縦軸は生存率である。なお、Ｎ数は８である。
図３４は、動物実験の実験結果を示すグラフである。図３４の横軸は経過日数である。図３４の縦軸は生存率である。なお、Ｎ数は８である。
図３４に示すように、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を投与したマウスは、２１日経過後にすべて死んだ。Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を加えた混合ガスをプラズマガスに用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を投与したマウスは、２３日経過後にすべて死んだ。Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた混合ガスをプラズマガスに用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を投与したマウスは、３４日経過後にすべて死んだ。
このように、Ａｒガスに酸素ガス（１０体積％）を加えた混合ガスを用いた場合には、単なるラクテック（登録商標）を用いた場合と、マウスの寿命はそれほど変わらない。一方、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた混合ガスを用いた場合には、マウスの寿命が１．５倍程度伸びた。
１５．動物実験２（１回投与）
１５－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。投与する溶液としてプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を用いた。そして、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを添加したプラズマガスを用いた場合、プラズマを照射しなかった場合、の３種類の水溶液を準備した。
１５－１．実験方法
癌細胞としてＥＳ２を用いた。投与する溶液としてプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を用いた。そして、Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを添加したプラズマガスを用いた場合、プラズマを照射しなかった場合、の３種類の水溶液を準備した。
図３５は、動物実験の実験方法を説明するための図である。０日目にＥＳ２をマウスに腹膜播種した。ＥＳ２の数は１００万個であった。そして、０日目に水溶液をマウスに注射した。つまり、水溶液を１回だけマウスに投与した。水溶液の量は１０ｍＬであった。
１５－２．実験結果
図３６は、動物実験の実験結果を示すグラフである。図３６の横軸は経過日数である。図３６の縦軸は生存率である。なお、Ｎ数は１１である。
図３６は、動物実験の実験結果を示すグラフである。図３６の横軸は経過日数である。図３６の縦軸は生存率である。なお、Ｎ数は１１である。
図３６に示すように、プラズマを照射していないラクテック（登録商標）を投与したマウスは、２７日経過後にすべて死んだ。Ａｒガスに窒素ガス（１０体積％）と酸素ガス（１０体積％）とを加えた混合ガスをプラズマガスに用いたプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を投与したマウスは、３８日経過後にすべて死んだ。
このように、１回のみＰＡＬを投与した場合であっても、マウスの寿命が１．５倍程度伸びた。
１回のみのプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）の投与は、手術の場合に相当する。つまり、手術を実施する際に、腹腔内洗浄溶液としてプラズマ活性化水溶液（ＰＡＬ）を用いることができる。
（付記）
第１の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射するプラズマ照射工程を有する。プラズマ照射工程では、プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用いる。窒素ガスに対する酸素ガスの体積比が５０％以上１５０％以下である。
第１の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法は、Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射するプラズマ照射工程を有する。プラズマ照射工程では、プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用いる。窒素ガスに対する酸素ガスの体積比が５０％以上１５０％以下である。
第２の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法においては、プラズマ照射工程では、プラズマ照射装置の照射室の内部を希ガスでパージしながら、水溶液にプラズマを照射する。
第３の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法においては、水溶液は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する。
第４の態様における腹腔内洗浄溶液の製造方法は、培養液にプラズマを照射するプラズマ照射工程を有する。
１００…プラズマ処理装置
１１０…プラズマ発生部
１１１ａ…第１の電極
１１１ｂ…第２の電極
１１２…カバーケース
１１３…中間ブロック
１１６…ノズル部
１２０…チャンバー
１２１…観察窓
１２２…ガス供給口
１２３…ガス排出口
１１０…プラズマ発生部
１１１ａ…第１の電極
１１１ｂ…第２の電極
１１２…カバーケース
１１３…中間ブロック
１１６…ノズル部
１２０…チャンバー
１２１…観察窓
１２２…ガス供給口
１２３…ガス排出口
Claims (4)
- Ｌ－乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射するプラズマ照射工程を有し、
前記プラズマ照射工程では、
プラズマガスとして窒素ガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用い、
前記窒素ガスに対する前記酸素ガスの体積比を５０％以上１５０％以下とすること
を特徴とする腹腔内洗浄溶液の製造方法。 - 請求項１に記載の腹腔内洗浄溶液の製造方法において、
前記窒素ガスに対する前記酸素ガスの体積比を７０％以上１３０％以下とすること
を特徴とする腹腔内洗浄溶液の製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載の腹腔内洗浄溶液の製造方法において、
前記プラズマ照射工程では、
プラズマ照射装置の照射室の内部を希ガスでパージしながら、前記水溶液にプラズマを照射すること
を特徴とする腹腔内洗浄溶液の製造方法。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の腹腔内洗浄溶液の製造方法において、
前記水溶液は、
塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有すること
を特徴とする腹腔内洗浄溶液の製造方法。
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- 2018-10-29 JP JP2018203292A patent/JP7154524B2/ja active Active
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| 第６４回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集 16p-313-3 |
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