(57)【要約】 【課題】本発明は汎用性に優れ、高密度なプラズマでのケアを可能とする大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法およびケア装置を提供することを目的とする。【解決手段】大気圧下において活性種を含む大気圧プラズマＰを生成し、大気圧プラズマＰを単体或いは集合体からなる生物細胞Ｃの表面に直接照射および／または生物細胞Ｃをプラズマ雰囲気内に置いて、生物細胞Ｃの表面に対して大気圧プラズマＰを接触させ、生物細胞Ｃに接触した後の大気圧プラズマＰを排気しながら、生物細胞Ｃに刺激を与えるとともに、化学成分を生物細胞Ｃ中に浸透させる、殺菌する、表面を化学成分で修飾することにより生物細胞Ｃをケアすることを特徴とする大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法およびケア装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧下においてプラズマ生成用ガスを電離させて活性種を含む大気圧プラズマを生成し、
前記大気圧プラズマを単体或いは集合体からなる生物細胞および外皮系の表面に照射および／または前記生物細胞および外皮系をプラズマ雰囲気内に置いて、前記生物細胞および外皮系の表面に対して前記大気圧プラズマを接触させるとともに、前記生物細胞および外皮系に接触した後の前記大気圧プラズマを排気しながら、
前記生物細胞および外皮系に前記活性種による刺激を与える、前記大気圧プラズマ中の物質を前記生物細胞および外皮系中に浸透させる、前記生物細胞および外皮系の表面を殺菌する、前記生物細胞および外皮系の表面に前記大気圧プラズマ中の物質を付加または前記物質で修飾するもしくは前記物質で薄膜を形成する、または、前記生物細胞および外皮系の表面に薬剤を塗布して前記薬剤と前記大気圧プラズマとを化学反応させることで生成される物質を前記生物細胞および外皮系に作用させるうちの少なくとも１つを行って生物細胞および外皮系をケアすることを特徴とする大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法。
【請求項２】
前記生物細胞が、動物細胞もしくは植物細胞であることを特徴とする請求項１に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法。
【請求項３】
前記外皮系が、生物の皮膚、髪、爪、羽毛または鱗のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法。
【請求項４】
大気圧下においてプラズマ生成用ガスを電離させて活性種を含む大気圧プラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記プラズマ生成部で生成した大気圧プラズマを単体或いは集合体からなる生物細胞および外皮系の表面に噴射するプラズマ噴射部と、
前記プラズマ噴射部から噴射されて、前記生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排気するためのプラズマ排気部とを備えることを特徴とする大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置。
【請求項５】
前記プラズマ噴射部から導入される前記大気圧プラズマを対流させながら前記生物細胞および外皮系の表面に接触させるプラズマ接触部を前記生物細胞および外皮系の一部或いは全体を覆うことで形成する囲環部を備え、
前記プラズマ排気部は、前記囲環部の前記プラズマ接触部から前記生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排出するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置。
【請求項６】
薬剤および／または水蒸気を前記囲環部内に導入するミスト導入部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置。
【請求項７】
前記囲環部には、前記囲環部の電位変化を観測して前記生物細胞および外皮系に前記囲環部が接触しているか否かを感知するための接触感知機構が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置。
【請求項８】
前記プラズマ排気部から排出した大気圧プラズマを含むガスを前記プラズマ生成部に導入して、当該ガスをプラズマ生成用ガスとして用いるガス循環機構を備えることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法およびケア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用用途において、エッチングやコーティングなどに多用されている大気圧プラズマは、特許文献１に記載されているように、医療用・美容用用途への応用が期待されている。
【０００３】
特許文献１には、マウスの出血した部位に、ヘリウムプラズマジェットを照射することにより、照射から数秒で血液凝固が生じて出血部を塞ぎ、出血を停止させることが挙げられている。
【０００４】
このように、プラズマが生物組織に与える影響は大きく、動物細胞や植物細胞などの生物細胞や皮膚・髪・爪・羽毛・鱗などの外皮系に対して刺激を与えたり、化学成分を浸透させるなどして当該生物細胞および外皮系を活性化させたり、当該生物細胞および外皮系の表面をプラズマ中に含まれる物質を付加または当該物質で修飾してコーティングを施すなどのプラズマを用いた生物細胞および外皮系のケアへの応用が期待されている。
【０００５】
なお、本明細書中において、生物細胞および外皮系へのケアとは、生物細胞および外皮系に対して刺激を与えたり、プラズマやプラズマ中の物質を浸透させることにより当該生物細胞および外皮系の活性化を図ること、生物細胞および外皮系の表面に付着している不要な細菌類を殺菌して清浄化を図ること、生物細胞および外皮系の表面をプラズマ中に含まれる物質を付加または当該物質で修飾するもしくは当該物質で薄膜を形成してコーティングを施して当該生物細胞および外皮系の保護を図ること、または、当該生物細胞および外皮系の表面に薬剤を塗布して当該薬剤とプラズマとを化学反応させることで生成される物質を当該生物細胞および外皮系に作用させることを示す。
【０００６】
特に、本発明者等は、図８乃至図１０に示すように、酸素ガスから生成された大気圧プラズマを用いて皮膚への色素沈着、創傷痕（ケロイド）および吹き出物に対してプラズマ照射実験を行い、大気圧プラズマがこれらの症状に対して優れた効果を示すことを確認した。なお、破線で囲った部分が照射対象部位であり、図８の照射実験においては、大気圧プラズマを週に１回、計４回照射を行い、図９の照射実験においては、大気圧プラズマを週に１回、計４回照射を行い、図１０の照射実験においては、大気圧プラズマを１回照射を行い、それぞれ、照射前、２週間後、１ヶ月後、もしくは翌日の患部の状態を観察したものである。このように、大気圧プラズマが動物細胞や植物細胞などの生物細胞および皮膚などの外皮系に適度な刺激と、大気圧プラズマ中に含まれる活性種などの化学成分が生物細胞および外皮系に浸透することによって、生物細胞および外皮系に優れた効果を及ぼすことに鑑みて本発明を達成するに到った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０００２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
プラズマを用いた治療や美容行為においては、直接患者の体にプラズマを照射して施術され、プラズマを生成するためのプラズマ生成用ガスの種類によっては、独特のニオイがしたり、目などに入ると刺激を感じるなどの問題点を有していた。さらに、特殊な成分のプラズマ生成用ガスを用いる場合には、照射対象と化学反応を起こして副生成物を生成し、照射部位およびその周囲の部位に二次的な影響を及ぼすことが懸念される。
【０００９】
また、大気圧プラズマ中の活性種の寿命は短く、すぐに安定な状態へと変化してしまうため、生成されたプラズマを迅速に照射対象部位へ到達させて、より短いケア時間で高い効果の実現が求められている。
【００１０】
そこで、本発明はケアが不要な生物細胞および外皮系には影響を及ぼすことなく、ケアが必要な生物細胞および外皮系のみに大気圧プラズマでケアすることができ、高密度なプラズマ照射を可能とする大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法および大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法の第１の態様は、大気圧下においてプラズマ生成用ガスを電離させて活性種を含む大気圧プラズマを生成し、前記大気圧プラズマを単体或いは集合体からなる生物細胞および外皮系の表面に照射および／または前記生物細胞および外皮系をプラズマ雰囲気内に置いて、前記生物細胞および外皮系の表面に対して前記大気圧プラズマを接触させるとともに、前記生物細胞および外皮系に接触した後の前記大気圧プラズマを排気しながら、前記生物細胞および外皮系に前記活性種による刺激を与える、前記大気圧プラズマ中の物質を前記生物細胞および外皮系中に浸透させる、前記生物細胞および外皮系の表面を殺菌する、前記生物細胞および外皮系の表面に前記大気圧プラズマ中の物質を付加または前記物質で修飾するもしくは前記物質で薄膜を形成する、または、前記生物細胞および外皮系の表面に薬剤を塗布して前記薬剤と前記大気圧プラズマとを化学反応させることで生成される物質を前記生物細胞および外皮系に作用させるうちの少なくとも１つを行って生物細胞および外皮系をケアすることを特徴とする。また、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法の第２の態様は、前記生物細胞が、動物細胞もしくは植物細胞であることを特徴とする。さらに、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法の第３の態様は、前記外皮系が、生物の皮膚、髪、爪、羽毛または鱗のいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法によれば、前記生物細胞および外皮系の表面に対して前記大気圧プラズマを接触させ、前記生物細胞および外皮系に接触した後の前記大気圧プラズマを排気しながら前記生物細胞および外皮系のケアを行うようにすることで、大気圧プラズマのニオイによる不快感や照射対象部位以外を刺激することを防止するとともに、前記生物細胞および外皮系の接触する大気圧プラズマの流れをスムーズにして、生成された大気圧プラズマを素早く生物細胞および外皮系に到達させるようにすることで、常に高密度なプラズマを対象部位に接触させることができ、短い時間で高い効果を得ることを可能とする。
【００１３】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第１の態様は、大気圧下においてプラズマ生成用ガスを電離させて活性種を含む大気圧プラズマを生成するプラズマ生成部と、前記プラズマ生成部で生成した大気圧プラズマを単体或いは集合体からなる生物細胞および外皮系の表面に噴射するプラズマ噴射部と、前記プラズマ噴射部から噴射されて、前記生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排気するためのプラズマ排気部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第１の態様によれば、排気部を備えることにより、大気圧プラズマが照射対象部位以外に当たって刺激を与えることを防止することができるとともに、大気圧プラズマの流れをスムーズにして、生成された大気圧プラズマを素早く生物細胞および外皮系に到達させるようにすることで、常に高密度なプラズマを対象部位に接触させることを可能とする。
【００１５】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第２の態様は、前記プラズマ噴射部から導入される前記大気圧プラズマを対流させながら前記生物細胞および外皮系の表面に接触させるプラズマ接触部を前記生物細胞および外皮系の一部或いは全体を覆うことで形成する囲環部を備え、前記プラズマ排気部は、前記囲環部の前記プラズマ接触部から前記生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排出するように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第２の態様によれば、前記生物細胞および外皮系の一部或いは全体を覆って、前記大気圧プラズマを対流させながら前記生物細胞および外皮系の表面にプラズマを接触させるプラズマ接触部を形成する囲環部を設けることにより、照射対象部位以外に大気圧プラズマが接触するのを防止するとともに、大気圧プラズマが拡散することを防止して、大気圧プラズマのニオイの発生を抑制することができるとともに、高密度の大気圧プラズマを維持することを可能とする。
【００１７】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第３の態様は、薬剤および／または水蒸気を前記囲環部内に導入するミスト導入部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第３の態様によれば、囲環部にミスト導入部を設けることにより所望の薬剤を用いた生物細胞および外皮系のケアや湿潤状態での生物細胞および外皮系のケアを可能とする。
【００１９】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第４の態様は、前記囲環部には、前記囲環部の電位変化を観測して前記生物細胞および外皮系に前記囲環部が接触しているか否かを感知するための接触感知機構が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第４の態様によれば、接触感知機構を設けることにより、例えば、人体に施術する場合において、接触の有無を判断することができ、不用意に大気圧プラズマが噴射されることを防止することを可能とする。
【００２１】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第５の態様は、前記プラズマ排気部から排出した大気圧プラズマを含むガスを前記プラズマ生成部に導入して、当該ガスをプラズマ生成用ガスとして用いるガス循環機構を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第５の態様によれば、ガス循環機構を備えることにより、大気圧プラズマ中の活性種が残存した状態で、さらに電離させることができるので、より高密度の大気圧プラズマを生成することを可能とするとともに、余分なプラズマ生成用ガスの消費を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法によれば、不快なニオイの発生や照射対象部位以外への刺激の無い汎用性に優れたケア方法を提供するとともに、高密度な大気圧プラズマによって高速なケアを可能とする。
【００２４】
また、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置によれば、不快なニオイの発生を抑制し、照射対象部位以外へ刺激を与えることなく、前記ケア方法より短時間で実現することを可能とする
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第１実施形態を示す断面図
【図２】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第２実施形態を示す断面図
【図３】本発明の第２実施形態のその他の態様を示す断面図
【図４】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第３実施形態を示す断面図
【図５】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第４実施形態を示す断面図
【図６】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の第５実施形態を示す断面図
【図７】本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置のその他の実施形態を示す断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図
【図８】本発明者等の先行実験において、大気圧プラズマの色素新着への効果を示す写真であり、（ａ）は照射前、（ｂ）は照射開始２週間後、（ｃ）は照射開始１ヶ月後
【図９】本発明者等の先行実験において、大気圧プラズマの創傷痕（ケロイド）への効果を示す写真であり、（ａ）は照射前、（ｂ）は照射開始２週間後、（ｃ）は照射開始１ヶ月後
【図１０】本発明者等の先行実験において、大気圧プラズマの吹き出物への効果を示す写真であり、（ａ）は照射前、（ｂ）は照射翌日、（ｃ）は照射２週間後、（ｄ）は照射１ヶ月後
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法および大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の具体的な実施形態について、図１乃至図６を用いて以下に詳しく説明する。
【００２７】
本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法は、動物細胞や植物細胞などの生物細胞および皮膚・髪・爪・羽毛・鱗などの外皮系の治療目的または美容目的の治療、微生物の殺菌およびコーティングによる保護などのケアを行うために、大気圧下においてプラズマ生成用ガスを電離させて活性種を含む大気圧プラズマを生成し、大気圧プラズマを単体或いは集合体からなる生物細胞および外皮系の表面に照射および／または生物細胞および外皮系をプラズマ雰囲気内に置いて、当該生物細胞および外皮系の表面に対して大気圧プラズマを接触させ、接触した後の大気圧プラズマを排気しながら、生物細胞および外皮系に対して活性種による刺激を与えるとともに、大気圧プラズマ中の化学成分を生物細胞および外皮系中に浸透させる、生物細胞および外皮系の表面を殺菌する、生物細胞および外皮系の表面を大気圧プラズマ中に含まれる物質を付加または修飾するもしくは当該物質で薄膜を形成してコーティングを施すことによる保護を図る、または、生物細胞および外皮系の表面に薬剤を塗布して当該薬剤と大気圧プラズマとを化学反応させることで生成される物質を作用させるようにされている。
【００２８】
なお、本明細書中において生物細胞とは、生物細胞の単体もしくは、人、動物、植物など単細胞の集合体からなる多細胞生物のことを示す。そして、外皮系とは、外界から人、動物、植物などの生物を区別・分離して保護する器官のことであり、例えば、皮膚、髪、爪、羽毛、鱗などのことを示す。なお、外皮系は上記のものに限定するものではなく、例えば、皮膚に付属されて形成される外骨格など、生物を外界がら分離する部位であればいかなる器官でもよい。
【００２９】
このような、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法においては、生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排気するようにされているので、プラズマ生成用ガスや生物細胞および外皮系と大気圧プラズマが接触することにより発生する不快なニオイや照射対象部位以外に大気圧プラズマが接触して刺激を生じさせること無く、生物細胞および外皮系の医療目的・美容目的の治療、微生物の殺菌およびコーティングによる生物細胞および外皮系の保護などのケアを効果的に行うことを可能とする。また、生物細胞および外皮系に接触した後の大気圧プラズマを排気することで、ケアに供する大気圧プラズマの流れをスムーズにして、生成されて間もない活性種が高密度で含まれている状態の大気圧プラズマを素早く生物細胞および外皮系に到達させるようにすることで、常に高密度な大気圧プラズマを対象部位に接触させることができ、短い時間で優れたケア効果の実現を可能とする。
【００３０】
上記の本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア方法を実現するための、本発明の大気圧プラズマを用いた生物細胞および外皮系のケア装置の具体的な実施形態について、図１乃至図６を用いて以下に詳しく説明する。なお、以下の本実施形態の説明においては、生物細胞をケア対象として説明をするが、これに限定されるものではなく、外皮系に対しても同様のケア装置を適用することができる。また、プラズマ生成部として、誘電体バリア放電を用いて大気圧プラズマを生成する構成を用いて説明を行うが、これに限定するものではなく、グロー放電、アーク放電を用いた構成など大気圧下においてプラズマを生成できる構成であればよい。
【００３１】
まず、本発明のケア装置１の第１実施形態は、図１に示すように、円筒形状に形成された絶縁部３の内部に設けられた内側電極４ａと、絶縁部３を隔てて内側電極４ａに対向するように、絶縁部３の外周面に設けられた外側電極４ｂとを有し、大気圧下において絶縁部３の内部に導入されるプラズマ生成用ガス（図中においては、Ｇａｓと示す。）を電離させて活性種を含む大気圧プラズマＰを生成するプラズマ生成部２が備えられている。
【００３２】
絶縁部３は、プラズマ生成部２を形成する軸部３ａと、生物細胞Ｃに向かって開口するカップ状に形成された突出部３ｂとを有し、突出部３ｂは、プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰを生物細胞Ｃの表面に噴射するプラズマ噴射部５とされている。
【００３３】
また、軸部３ａと突出部３ｂとの接続部には、プラズマ噴射部５から噴射されて、生物細胞Ｃに接触した後の大気圧プラズマＰを排気するためのプラズマ排気部６が形成されている。
【００３４】
プラズマ排気部６は、１つまたは複数の排気口６ａからなり、プラズマ噴射部５において、生物細胞Ｃに接触した後の大気圧プラズマＰが生物細胞Ｃに接触しない方向へと排気されるように形成されている。
【００３５】
本実施形態のケア装置１においては、外側電極４ｂを接地とし、内側電極４ａに所定の電圧を印加した状態で、プラズマ生成用ガスを導入することにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマ生成用ガス中の物質を電離させて当該物質の活性種を含む大気圧プラズマＰを生成する。この状態で、突出部３ｂの開口部３ｃを生物細胞Ｃの所定部位に押し当てることにより、プラズマ生成用ガスのガス流によってプラズマ噴射部５に導入された大気圧プラズマＰは、プラズマ噴射部５の内部において対流しながら生物細胞Ｃに接触するとともに、その流れによって、プラズマ排気部６の排気口６ａから排気される。
【００３６】
このような、第１実施形態のケア装置１とすることにより、噴射される大気圧プラズマＰが、照射対象部位以外に照射されることを防止することができ、例えば、顔などの刺激に敏感な部位へケアを施す場合においても、目がしみるなどの不快感を与えることなく、肌ケアを行うことを可能とする。
【００３７】
さらに、プラズマ排気部６から排気を行うことにより、大気圧プラズマＰの流れをスムーズにして大気圧プラズマＰの流速を維持し、プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰのプラズマ噴射部５からの噴射から、生物細胞Ｃの表面に到達するまでの時間を極めて短くすることで、高密度に活性種を含む大気圧プラズマＰを生物細胞Ｃの表面に素早く接触させることができ、その結果、短時間で優れたケアを施すことを可能とする。
【００３８】
また、本発明のケア装置１の第２実施形態は、図２に示すように、円管状の絶縁部３と、絶縁部３の内側に設けられた内側電極４ａと、絶縁部３を隔てて内側電極４ａに対向するように絶縁部３の外周面に設けられた外側電極４ｂとを有するプラズマ生成部２と、生物細胞Ｃの一部あるいは全体を覆って、大気圧プラズマＰを対流させながら生物細胞Ｃの表面にプラズマを接触させるプラズマ接触部７ａを形成し、少なくともプラズマ生成部２の先端に設けられたプラズマ噴射部５を内部に備える筒状の囲環部７とを備えている。
【００３９】
本実施形態においては、外側電極４ｂの外周面と囲環部７の内周面との間にプラズマ排気部６としての間隙６ｂを設けた状態で、囲環部７とプラズマ生成部２とを同心軸に配置し、囲環部７の装置本体側（図２における上側）に公知の排気機構６ｃを設けることによって、大気圧プラズマＰを排気するようにされている。
【００４０】
また、囲環部７の生物細胞Ｃに接触する部分には、生物細部Ｃに対する押圧力を軽減するために、シリコンゴムなどの弾性の大きい素材からなる緩衝部材７ｂが備えられている。さらに、囲環部７は、透光性の素材を用いることにより、大気圧プラズマＰの点灯の有無やケアの状態などを目視で確認することができ、特に、紫外線を通さない素材とすることにより目を保護することができる。
【００４１】
本実施形態のケア装置１においては、外側電極４ｂを接地とし、内側電極４ａに所定の電圧を印加した状態で、プラズマ生成用ガスを導入することにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマ生成用ガス中の物質を電離させて当該物質の活性種を含む大気圧プラズマＰを生成する。プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰは、プラズマ生成用ガスのガス流によってプラズマ噴出部５から噴出されて、生物細胞Ｃの表面に噴射される。このとき、プラズマ接触部７ａは、生物細胞Ｃの表面に緩衝部材７ｂを密着させることで囲環部７と生物細胞Ｃとによって囲われた閉空間を形成し、プラズマ噴射部５から噴射された大気圧プラズマＰをプラズマ接触部７ａ内において対流させながら生物細胞Ｃの表面に接触させるようにされている。そして、生物細胞Ｃに接触した大気圧プラズマＰは間隙６ｂを通って排気機構６ｃから排気するようにされている。
【００４２】
このような、第２実施形態のケア装置１とすることにより、噴射される大気圧プラズマＰが、照射対象部位以外に照射されることを防止することができるとともに、排気機構６ｃを介して排気するようにされているので、プラズマ生成用ガス中の物質が電離する際もしくは大気圧プラズマＰが生物細胞Ｃに接触した際に生じるニオイによる不快感を感じること無くケアを行うことを可能とする。
【００４３】
さらに、プラズマ接触部７ａからプラズマ排気部６によって排気を行うことにより、プラズマ接触部７ａにおける大気圧プラズマＰの対流を促すとともに、大気圧プラズマＰの流れをスムーズにして大気圧プラズマＰの流速を維持し、プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰのプラズマ噴射部５からの噴射から、生物細胞Ｃの表面に到達するまでの時間を極めて短くすることで、高密度に活性種を含む大気圧プラズマＰを生物細胞Ｃの表面に素早く接触させることができ、その結果、短時間で優れたケアを施すことを可能とする。
【００４４】
またさらに、図２に示すように、囲環部７をプラズマ生成部２のプラズマ噴出部５の先端部よりも突出させて配置することにより、生物細胞Ｃの表面に対する大気圧プラズマＰの照射距離を一定に保持することがでるので、使用者の習熟度にかかわらず所望のケアを施すことを可能とする。
【００４５】
なお、囲環部７のプラズマ噴出部５の先端部からの突出量は、囲環部７に公知のねじ込み式や押し込み可動式の変長機構を適用することによって、任意の突出量へと設定可能にすることができ、さらには、使用するプラズマ生成用ガスの種類や照射対象の状態などに応じて、適宜、大気圧プラズマＰの照射距離を変更することができる。
【００４６】
また、第２実施形態のその他の態様は、図３に示すように、囲環部７の生物細胞Ｃに対向する先端部分がテーパー状もしくはすり鉢状の先細形状に形成されている。これにより、大気圧プラズマＰの指向性を向上させて、生物細胞Ｃにおける極めて限定的な範囲に対するケアを可能とする。
【００４７】
さらに、囲環部７の側壁部には、囲環部７の外部から空気の流入を可能とする１つまたは複数のリークポート７ｃが設けられており、排気機構６ｃによる吸気によって囲環部７の内部が過剰に減圧状態となり、生物細胞Ｃの表面が囲環部７の開口に吸い付いて吸着痕が生じるのを防止することができる。特に、リークポート７ｃには、図３に示すように、逆止弁７ｄを設けるようにすることで、外部に大気圧プラズマＰが漏れるのを防止することができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、逆止弁７ｄを設けて、外部に大気圧プラズマＰが漏れるのを防止するようにしているが、当該逆止弁７ｄを設けずに、排気機構６ｃの吸引量を調整することによって、外部に大気圧プラズマＰが漏れないようにしてもよい。
【００４９】
また、本発明のケア装置１の第３実施形態は、図４に示すように、円管状の絶縁部３と絶縁部３の内側に設けられた内側電極４ａと、絶縁部３を隔てて内側電極４ａに対向するように絶縁部３の外周面に設けられた外側電極４ｂとを有するプラズマ生成部２と、生物細胞Ｃの一部あるいは全体を覆って、大気圧プラズマＰを対流させながら生物細胞Ｃの表面にプラズマを接触させるプラズマ接触部７ａを形成し、少なくともプラズマ生成部２の先端に設けられたプラズマ噴射部５を内部に備える囲環部７とを備えている。
【００５０】
囲環部７の内部には、薬剤および／または水蒸気を囲環部７内のプラズマ接触部７ａに導入するためのミスト導入部８が設けられている。ミスト導入部８は、ガラス管などからなるミスト導入管８ａと、薬剤および／または水をミスト化するためのミスト機構８ｂとからなり、ミスト導入管８ａは、図４に示すように、ミスト化した薬剤および／または水が噴出する先端部８ｃを生物細胞Ｃに向けるようにして囲環部７の内部に配置されている。
【００５１】
このとき、プラズマ生成部２とミスト導入管８ａとは、図４に示すように、囲環部７の内周面近傍にプラズマ排気部６としての間隙６ｂを形成するように囲環部７の軸中心部分に寄せて配置されている。プラズマ噴出部５から噴出されて生物細胞Ｃに接触した大気圧プラズマＰおよび余分なミストは、間隙６ｂを通って排気機構６ｃから排気するようにされている。
【００５２】
本実施形態のケア装置１においては、外側電極４ｂを接地とし、内側電極４ａに所定の電圧を印加した状態で、プラズマ生成用ガスを導入することにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマ生成用ガス中の物質を電離させて当該物質の活性種を含む大気圧プラズマＰを生成する。プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰは、プラズマ生成用ガスのガス流によってプラズマ噴出部５から噴出されて、生物細胞Ｃの表面に噴射される。このとき、プラズマ噴射部５から噴射される大気圧プラズマＰに対してミスト状の薬剤および／または水を導入して、大気圧プラズマＰおよびミスト状の薬剤および／または水蒸気を生物細胞Ｃに接触させるようにされている。そして、生物細胞Ｃに接触した大気圧プラズマＰおよび余分なミスト状の薬剤および／または水蒸気は、間隙６ｂを通って排気機構６ｃから排気される。
【００５３】
このような、第３実施形態のケア装置１とすることにより、投薬を行いながら大気圧プラズマＰによるケアを行ったり、水蒸気による湿潤状態でのケアを行うことを可能とする。また、導入されるミスト状の薬剤および／または水蒸気と大気圧プラズマＰとで化学反応を起こすことによるケアを行うことも可能となる。
【００５４】
さらに、ミスト導入部８からミスト状の薬剤および／または水蒸気以外にも、ケア効果を向上させるプラズマ生成用ガスとは異なる物質からなるガスを導入したり、プラズマ生成用ガスと同じ物質からなるガスを導入することにより、ケア対象に応じて効果を追加したり、さらに高密度の大気圧プラズマＰとすることができ、生物細胞Ｃに対する様々なケアを実現することができる。
【００５５】
また、図４に示すように、囲環部７に電位計９ａを備えるタッチセンサーとして接触感知機構９を設けることにより、囲環部７が生物細胞Ｃに接触しているか否かを感知するようにして、例えば、生物細胞Ｃに対して囲環部７が接触している場合に、プラズマ生成用ガスが導入されて大気圧プラズマＰを生成して噴射するようにすることで、使用者の意に反して、大気圧プラズマＰが噴射されてしまうことを防止することができる。
【００５６】
このとき、接触感知機構９においては、プラズマ生成部２におけるプラズマの点灯周波数でバンドパスフィルターをかけてモニタしたり、プラズマの点灯周波数とは異なる観測用の周波数の信号を入力して、当該信号をモニタして電位の変化を観測するなどして、生物細胞Ｃに対する囲環部７の接触を感知するだけでなく、大気圧プラズマＰが生物細胞Ｃに対して確実に照射されているか、どの程度の強度の大気圧プラズマＰが照射されているか、さらには、生物細胞Ｃに対して危険な電流が流れていないかなどを調べることができる。
【００５７】
またさらに、間隙６ｂにおいて大気圧プラズマＰの温度を測定する温度計１０ａと、プラズマ生成用ガスの温度を調整するガス温度調整部１０ｂと、温度計１０ａからの温度に応じてガス温度調整部１０ｂを制御する制御部１０ｃとを備える温度調整機構１０を設けることにより、排気される大気圧プラズマＰの温度から生物細胞Ｃに接触する大気圧プラズマＰの温度を観測するようにして、当該温度に応じて大気圧プラズマＰの温度を制御することで、所望の温度での大気圧プラズマＰを用いたケアを施すことを可能とする。
【００５８】
また、本発明のケア装置１の第４実施形態は、図５に示すように、円管状の絶縁部３と絶縁部３の内側に設けられた内側電極４ａと、絶縁部３を隔てて内側電極４ａに対向するように絶縁部３の外周面に設けられた外側電極４ｂとを有するプラズマ生成部２と、生物細胞Ｃの一部あるいは全体を覆って、大気圧プラズマＰを対流させながら生物細胞Ｃの表面にプラズマを接触させるプラズマ接触部７ａを形成し、少なくともプラズマ生成部２の先端に設けられたプラズマ噴射部５を内部に備える囲環部７とを備えている。
【００５９】
さらに、外側電極４ｂの外周面と囲環部７の内周面との間にプラズマ排気部６としての間隙６ｂを設けた状態で、囲環部７とプラズマ生成部２とを同心軸に配置し、囲環部７の装置本体側（図２における上側）には、間隙６ｂから大気圧プラズマＰを排気する公知の排気機構６ｃとプラズマ生成部２にプラズマ生成用ガスを導入するガス導入部１２とを有するガス循環機構１１が備えられている。
【００６０】
ガス循環機構１１は、プラズマ接触部５において生物細胞Ｃに接触した後の使用済み大気圧プラズマＰｕを間隙６ｂから排気して排気機構６ｃに回収するためのガス回収路１１ａと、排気機構６ｃにおいて回収した使用済み大気圧プラズマＰｕをガス導入部１２へ供給するための再利用ガス供給路１１ｇとを有する。
【００６１】
本実施形態のケア装置１においては、外側電極４ｂを接地とし、内側電極４ａに所定の電圧を印加した状態で、図示を省略したガス供給部からガス導入部１２に未使用のプラズマ生成用ガスを導入することにより、誘電体バリア放電が発生し、プラズマ生成用ガス中の物質を電離させて当該物質の活性種を含む大気圧プラズマＰを生成する。プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰは、プラズマ生成用ガスのガス流によってプラズマ噴出部５から噴出されて、生物細胞Ｃの表面に噴射される。そして、一度、生物細胞Ｃに接触した後の使用済み大気圧プラズマＰｕを間隙６ｂからガス回収路１１ａを介して排気機構６ｃに回収するとともに、再利用ガス供給路１１ｂからガス導入部１２へ供給して、再度、プラズマ生成部２に導入するして大気圧プラズマＰを生成するようにされる。
【００６２】
このような、第４実施形態のケア装置１とすることにより、使用済み大気圧プラズマＰｕ中の物質を電離させてさらに活性種を生成するとともに、残存している活性種の活性をさらに高めることができるので、より高密度の大気圧プラズマＰを生成して、高速なケアを行うことを可能とする。
【００６３】
また、使用済み大気圧プラズマＰｕを再利用することで、プラズマ生成用ガスの消費量を減らして、ケアにかかるコストを抑えることができる。さらには、プラズマ生成用ガスまたは生成される大気圧プラズマＰが、空気と化学反応を起こして、有害物質を生成するような物質を含む場合やケア効果が低下する物質を含む場合においても、当該プラズマ生成用ガスまたは大気圧プラズマＰが空気と接触することを抑制することができるので、安全で効果的なケアを行うことができる。
【００６４】
なお、ガス導入部１２においては、使用済み大気圧プラズマＰｕに加えて、図示を省略したガス供給部から未使用のプラズマ生成用ガスを供給し、プラズマ生成部２に対して、使用済み大気圧プラズマＰｕと未使用のプラズマ生成用ガスとの混合ガスを導入するようにしてもよく、当該混合ガスから大気圧プラズマＰを生成することで、生物細胞Ｃ接触することで大気圧プラズマＰに含まれる生物細胞Ｃに作用を及ぼす物質が消費されるようなケアを行う場合においても、未使用のプラズマ生成用ガスを混合することによって、大気圧プラズマＰ中の当該物質を追加することができるので、常に高いケア効果を実現することを可能とする。
【００６５】
また、本発明のケア装置１の第５実施形態は、図６に示すように、囲環部７が袋状のミトン部１３とされており、生物細胞Ｃとして手の全体を覆うように形成されている。ミトン部１３には、プラズマ生成部２（図示せず）において生成された大気圧プラズマＰを内部に導入するためのプラズマ噴射部５としてのプラズマ噴射口１４および、手に接触した後の大気圧プラズマＰを排気機構６ｃに導出するためのプラズマ排気部６としての排気口６ａが形成されている。なお、プラズマ生成部２としては、前述の第１実施形態乃至第３実施形態において説明したものを用いることができる。
【００６６】
本実施形態のケア装置１においては、図６に示すように、手首近傍に設けられたプラズマ噴射口１４からミトン部１３の内部に大気圧プラズマＰを導入し、ミトン部１３の内部において大気圧プラズマＰを対流させながら生物細胞Ｃとしての手の表面に接触させ、指先近傍に設けられた排気口６ａから手の表面に接触した後の大気圧プラズマＰを排気機構６ｃに排気するようにされている。
【００６７】
このような、第５実施形態のケア装置１とすることにより、囲環部７としてのミトン部１３によってケア対象全体を覆うようにしてプラズマ接触部７ａを形成することにより、短時間で広い範囲へのケアを行うことを可能とする。本実施形態における囲環部７はミトン部１３に限定されるものではなく、例えば、頭髪部分を覆うような帽子形状としたり、人体や動物の場合には呼吸用のマスクを内部に通して、植物の場合には水を補給するための保養部を内部に包含するなどして、その全体を覆う形状とするなどの態様とすることができる。
【００６８】
また、本発明のケア装置１のその他の実施形態は、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、囲環部７が中実楕円棒からなり、楕円の長径方向における一方の湾曲部（図７（ｂ）における右側）にはプラズマ部噴射５が挿通される貫通孔７ｅが形成され、他方の湾曲部（図７（ｂ）における左側）には生物細胞Ｃの表面に接触した後の大気圧プラズマＰを排気するための排気口６ａが形成されている。また、囲環部７の生物細胞Ｃ方向先端部（図７（ａ）における下側）には、生物細胞Ｃに大気圧プラズマＰを接触させるためのプラズマ接触部７ａを設けるために側壁部７ｆが所定量突出して形成され、その先端部であって生物細胞Ｃに接触する部分には、生物細胞Ｃに対する押圧力を軽減するために、シリコンゴムなどの弾性の大きい素材からなる緩衝部材７ｂが備えられている。
【００６９】
なお、本実施形態においては、囲環部７を楕円棒としているが、プラズマ噴射部５と排気口６ａとに所定の距離を設けた状態で照射対象部位を囲うようにする形状であればよく、例えば、横断面が長方形の角棒を用いてもよい。
【００７０】
本実施形態のケア装置１においては、図７（ａ）に示すように、プラズマ生成部２において生成した大気圧プラズマＰをプラズマ噴射部５から、プラズマ接触部７ａに噴射し、生物細胞Ｃに接触した後の大気圧プラズマＰを排気機構６ｃによって吸気して、排気口６ａを介してプラズマ接触部７ａから排気するようすることで、プラズマ接触部７ａ内において楕円の長径方向における一方向性の流れを形成させた状態で、大気圧プラズマＰを生物細胞Ｃに接触させるようにされている。
【００７１】
このような、その他の実施形態のケア装置１とすることにより、プラズマ接触部７ａにおいて、楕円の長径方向に大気圧プラズマＰを高速で流すことができるので、楕円の長径寸法を大きくした場合においても、囲環部で囲われる範囲の生物細胞Ｃに対して、寿命の短い活性種を活性状態のままで確実に接触させることができるので、一度で広範囲の部位へケアを施すことを可能とする。
【００７２】
以上のような、本発明のケア装置１によれば、照射対象部位以外に刺激を与えることを防止するとともに、大気圧プラズマＰや大気圧プラズマＰと生物細胞Ｃとの化学反応により生じる不快なニオイを抑制した汎用性に優れたケア装置を実現することができるとともに、大気圧プラズマＰの流れをスムーズにして大気圧プラズマＰの流速を維持し、プラズマ生成部２において生成された大気圧プラズマＰのプラズマ噴射部５からの噴射から、生物細胞Ｃの表面に到達するまでの時間を極めて短くすることで、高密度に活性種を含む大気圧プラズマＰを生物細胞Ｃの表面に素早く接触させることができ、その結果、短時間で優れたケアを施すことを可能とする。
【００７３】
また、本発明のケア装置１を内視鏡もしくは腹腔鏡の処置具へ応用することにより、生体内に噴出したガスを残存させること無く、さらには、生体内のピンポイントの照射対象部位に対して大気圧プラズマを用いた治療および処置を施すことを可能とするなどの優れた効果を奏することができる。
【００７４】
なお、本発明のケア装置１は、第１実施形態乃至第５実施形態に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲において種々の変更が可能であり、例えば、リークポート７ｃを設けずに、ガスを供給する側の圧力を排気する側の圧力よりも大きくしてプラズマ接触部７ａの内部を加圧状態として用いたり、反対に、排気する側の圧力を供給する側の圧力よりも大きくしてプラズマ接触部７ａの内部を減圧状態として用いる構成とすることができる。
【００７５】
また、本実施形態においては、温度計１０ａを用いた温度制御機構１０によって温度の制御を行うようにしているが、大気圧プラズマＰの光を光ファイバを用いて観測する構成とすることにより、生成されている大気圧プラズマＰの温度、密度、点灯の有無などをモニタし、温度の制御を行うなどの変更が可能である。
【００７６】
さらに、本実施形態においては、プラズマ生成部２を１つ備える実施の形態について説明を行っているが、プラズマ生成部２を複数個備える構成としてもよく、用途に応じて、各プラズマ生成部２においてそれぞれ異なる大気圧プラズマＰを生成することで、２種類以上の大気圧プラズマＰを用いた生物細胞および外皮系のケアを行うことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  ケア装置
２  プラズマ生成部
３  絶縁部
５  プラズマ噴射部
６  プラズマ排気部
７  囲環部
７ａ  プラズマ接触部
８  ミスト導入部
９  接触感知機構
１１  ガス循環機構
Ｃ  生物細胞
Ｐ  大気圧プラズマ
Ｇａｓ  プラズマ生成用ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014212839.tif 000009
【図８】
2014212839.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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