(57)【要約】  プラズマ照射により生成できる抗腫瘍性水溶液の効果はプラズマ照射条件により変化し、腫瘍の種類により適正なプラズマ照射条件が存在する。そこで、適正な抗腫瘍作用を備える抗腫瘍水溶液を製造できる抗腫瘍水溶液製造装置を提供することを解決すべき課題とする。上記課題を解決する本発明の抗腫瘍水溶液製造装置（１０）は、抗腫瘍作用を有する抗腫瘍水溶液を製造する装置において、抗腫瘍水溶液の原料を溶解した原料溶液を保持するステージ（２６）と、ステージ（２６）に保持された原料溶液に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置（２０）と、原料溶液内の過酸化水素濃度を測定する過酸化水素検出センサ（１４７）と、プラズマ発生装置（２０）を制御する制御装置（３８）とを有し、制御装置（３８）は過酸化水素検出センサ（１４７）が測定した過酸化水素濃度が所定範囲内に至るようにプラズマ発生装置（２０）を制御する装置である。
2018016014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗腫瘍作用を有する抗腫瘍水溶液を製造する装置において、
前記抗腫瘍水溶液の原料を溶解した原料溶液を保持する保持部と、
前記保持部内の前記原料溶液に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置と、
前記保持部内の前記原料溶液内の過酸化水素濃度を測定する過酸化水素検出センサと、
前記プラズマ発生装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は前記過酸化水素検出センサが測定した過酸化水素濃度が所定範囲内に至るように前記プラズマ発生装置を制御する装置である、
抗腫瘍水溶液製造装置。
【請求項２】
前記原料溶液は、
リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した水溶液である請求項１に記載の抗腫瘍水溶液製造装置。
【請求項３】
前記保持部は前記原料溶液を静止状態で保持するか又は繰り返し循環させた状態で保持する請求項１又は２に記載の抗腫瘍水溶液製造装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記抗腫瘍水溶液の複数の用途毎に設定される適正な過酸化水素濃度の値を格納する記憶装置と、
前記複数の用途のうちの何れの用途であるかを選択する選択装置と、
前記選択装置により選択された用途に応じた適正な過酸化水素濃度の値から前記所定範囲を設定する設定装置と、
をもつ請求項１〜３の何れか１項に記載の抗腫瘍水溶液製造装置。
【請求項５】
前記プラズマ発生装置は前記保持部内に保持された前記原料溶液の水面上からプラズマを照射する請求項１〜４の何れか１項に記載の抗腫瘍水溶液製造装置。
【請求項６】
前記原料溶液は生体体液又は生体細胞の培養液である請求項１〜５の何れか１項に記載の抗腫瘍水溶液製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腫瘍細胞を死滅させることのできる抗腫瘍水溶液の製造に適した抗腫瘍水溶液製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマは励起された電子の作用により電気、化学、材料、医療の各分野への種々の応用が為されている。プラズマの医療への応用としては、プラズマ照射により製造された水溶液が腫瘍の死滅効果を有するとの技術が報告されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１２８９０５号
【特許文献２】特開２０１４−１１３５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プラズマ照射により生成できる抗腫瘍性をもつ水溶液（以下「抗腫瘍水溶液」と称する）の効果はプラズマ照射時間などの条件により変化し、腫瘍の種類により適正なプラズマ照射条件が存在することが認められている。【０００５】
従来のプラズマ照射装置では適正な抗腫瘍作用に至ったかどうかを判断できず適正なプラズマ照射条件を選択することができなかった。【０００６】
本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、適正な抗腫瘍作用を備える抗腫瘍水溶液を製造することが可能な抗腫瘍水溶液製造装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の抗腫瘍水溶液製造装置は、抗腫瘍作用を有する抗腫瘍水溶液を製造する装置において、前記抗腫瘍水溶液の原料を溶解した原料溶液を保持する保持部と、前記保持部内の前記原料溶液に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置と、前記保持部内の前記原料溶液内の過酸化水素濃度を測定する過酸化水素検出センサと、前記プラズマ発生装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は前記過酸化水素検出センサが測定した過酸化水素濃度が所定範囲内に至るように前記プラズマ発生装置を制御する装置である。【０００８】
抗腫瘍水溶液が発揮する抗腫瘍作用の有効成分は充分に明らかではないが、抗腫瘍作用の程度と過酸化水素濃度との間に相関性が存在するとの知見がある。この知見に基づき、抗腫瘍作用に代えて過酸化水素濃度を制御することによって、腫瘍の種類などに応じて適正な効果を発現できる抗腫瘍水溶液を製造することが可能になる。適正な過酸化水素濃度としては腫瘍の種類毎に予め望ましい過酸化水素濃度を求めておくことができる。【０００９】
なお、特許文献２では被処理水中の有機物を過酸化水素により分解する水質制御装置が開示されている。特許文献２に開示の装置ではプラズマ発生装置に経時変化（プラズマ電極の摩耗により電極間距離の変化など）が生じても一定条件での照射が継続できるようにプラズマ照射後の被処理水中の過酸化水素濃度に基づいてプラズマ照射に用いるプラズマ電極に供給する電力を制御したり、プラズマ電極の電極間距離を制御する技術が開示されている。つまり、特許文献２ではプラズマ照射による効果を一定にするためにプラズマ電極の経年変化に応じて出力や電極間距離を制御しているが、本願発明では生成する抗腫瘍水溶液の効果を一定にするためにプラズマ照射時間などの条件を変化させている点で異なる技術である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プラズマ照射による有効成分濃度の直接的な制御に代えて有効成分濃度と相関する過酸化水素濃度を制御することにより、適用される腫瘍毎の適正な有効成分濃度をもつ抗腫瘍水溶液が製造できる製造装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】抗腫瘍水溶液製造装置（大気圧プラズマ照射装置）の斜視図である。
【図２】プラズマ発生装置の分解図である。
【図３】プラズマ発生装置の分解図である。
【図４】プラズマ発生装置の断面図である。
【図５】抗腫瘍水溶液製造装置の斜視図である。
【図６】抗腫瘍水溶液製造装置の側面図である。
【図７】抗腫瘍水溶液製造装置の側面図である。
【図８】抗腫瘍水溶液製造装置の斜視図である。
【図９】冷却装置の概略図である。
【図１０】制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の抗腫瘍水溶液製造装置について図面を例に挙げて以下詳細に説明を行う。本実施形態の抗腫瘍水溶液製造装置は原料溶液にプラズマ照射を行うことにより原料溶液中に抗腫瘍成分を生成して抗腫瘍水溶液を製造する装置である。本実施形態の抗腫瘍水溶液製造装置は大気圧下でプラズマ照射を行う以下に記載の大気圧プラズマ照射装置１０にて実現される。
【００１３】
プラズマ照射は原料溶液中の過酸化水素濃度を測定しながら行い、所定の濃度範囲に至ったらプラズマ照射を終了する。過酸化水素の濃度はプラズマ照射の条件と相関するため過酸化水素濃度を制御することで適正にプラズマ照射された抗腫瘍水溶液が得られる。所定の濃度範囲は適用する腫瘍の種類などにより適正な値が変動する。プラズマ照射中の原料溶液は静止状態で放置したり、循環させた状態にしたりできる。プラズマ照射は原料溶液の水面上からプラズマを照射することができる。
【００１４】
製造した抗腫瘍水溶液はそのまま生体に投与して生体中に存在する腫瘍に作用させることができる。生体への投与は外科的手法により腫瘍を露出させた状態で接触させる方法が採用できる。例えば外科的に腫瘍を除去した際の洗浄などで接触させることで完全に除去しきれなかった腫瘍を死滅させることができる。
【００１５】
原料溶液は水溶液である。例えばリン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４）と、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）と、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）と、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）と、Ｌ−チロシン二ナトリウム（Ｌ−Ｔｙｒｏｓｉｎｅ・２Ｎａ）とのうちの少なくとも１種類を含む溶質を水に添加した水溶液であることが好ましい。この水溶液を用いた原料溶液に対してプラズマ照射を行うことで高い効果をもつ抗腫瘍水溶液を得ることができる。そして原料溶液は生体体液又は生体細胞の培養液であることが好ましい。
【００１６】
＜大気圧プラズマ発生装置の構成＞
図１に、本発明の実施例の大気圧プラズマ照射装置１０を示す。大気圧プラズマ照射装置１０は、大気圧下でプラズマを原料溶液としての培養液に照射するための装置である。培養液はシャーレ１１０内に静止状態で保持される。
大気圧プラズマ照射装置１０は、プラズマ発生装置２０と、カバーハウジング２２と、開閉機構２４と、シャーレ１１０内の原料溶液を保持する保持部としてのステージ２６と、昇降装置２８と、冷却装置（図９参照）３０と、パージガス供給機構（図５参照）３２、酸素濃度検出機構３４と、過酸化水素濃度検出機構（図１０参照）３５と、排気機構３６と、制御装置（図１０参照）３８とを備えている。なお、大気圧プラズマ照射装置１０の幅方向をＸ方向と、大気圧プラズマ照射装置１０の奥行方向をＹ方向と、Ｘ方向とＹ方向とに直行する方向、つまり、上下方向をＺ方向と称する。
【００１７】
プラズマ発生装置２０は、図２乃至図４に示すように、カバー５０と、上部ブロック５２と、下部ブロック５４と、１対の電極５６と、ノズルブロック５８とを含む。カバー５０は、概して、有蓋四角筒形状をなし、カバー５０の内部に、上部ブロック５２が配設されている。上部ブロック５２は、概して直方体形状をなし、セラミックにより成形されている。上部ブロック５２の下面には、１対の円柱状の円柱凹部６０が形成されている。
【００１８】
また、下部ブロック５４も、概して直方体形状をなし、セラミックにより成形されている。下部ブロック５４の上面には、凹部６２が形成されており、凹部６２は、１対の円柱状の円柱凹部６６と、それら１対の円柱凹部６６を連結する連結凹部６８とによって構成されている。そして、下部ブロック５４が、カバー５０の下端から突出した状態で、上部ブロック５２の下面に固定されており、上部ブロック５２の円柱凹部６０と、下部ブロック５４の円柱凹部６６とが連通している。なお、円柱凹部６０と円柱凹部６６とは、略同径とされている。また、凹部６２の底面には、下部ブロック５４の下面に貫通するスリット７０が形成されている。
【００１９】
１対の電極５６の各々は、上部ブロック５２の円柱凹部６０と、下部ブロック５４の円柱凹部６６とによって区画される円柱状の空間に配設されている。なお、電極５６の外径は、円柱凹部６０，６６の内径より小さい。また、ノズルブロック５８は、概して平板状をなし、下部ブロック５４の下面に固定されている。ノズルブロック５８には、下部ブロック５４のスリット７０と連通する噴出口７２が形成されており、その噴出口７２は、ノズルブロック５８を上下方向に貫通している。
【００２０】
プラズマ発生装置２０は、さらに、処理ガス供給装置（図１０参照）７４を有している。処理ガス供給装置７４は、酸素・水素等の活性ガスとアルゴン・窒素等の不活性ガスとを任意の割合で混合させた処理ガスを供給する装置であり、円柱凹部６０，６６によって区画される円柱状の空間および、連結凹部６８の上部に、配管（図示省略）を介して、連結されている。これにより、電極５６と円柱凹部６６との隙間、および、連結凹部６８の上部から、処理ガスが、凹部６２の内部に供給される。
【００２１】
このような構造により、プラズマ発生装置２０は、ノズルブロック５８の噴出口７２からプラズマを噴出する。詳しくは、凹部６２の内部に、処理ガス供給装置７４によって処理ガスが供給される。この際、凹部６２では、１対の電極５６に電圧が印加されており、１対の電極５６間に電流が流れる。これにより、１対の電極５６間に放電が生じ、その放電により、処理ガスがプラズマ化される。そして、プラズマが、スリット７０を介して、噴出口７２から噴出される。
【００２２】
また、カバーハウジング２２は、図５に示すように、上部カバー７６と、下部カバー７８とを含む。上部カバー７６は、概して有蓋円筒状をなし、上部カバー７６の蓋部には、プラズマ発生装置２０の下部ブロック５４に応じた形状の貫通穴（図示省略）が形成されている。そして、その貫通穴を覆うように、プラズマ発生装置２０のカバー５０が、上部カバー７６の蓋部に立設された状態で固定されている。このため、プラズマ発生装置２０の下部ブロック５４および、ノズルブロック５８が、上部カバー７６の内部に向かって、Ｚ方向に延びるように、突出している。これにより、プラズマ発生装置２０によって発生されたプラズマが、ノズルブロック５８の噴出口７２から、上部カバー７６の内部に向かって、Ｚ方向に噴出される。
【００２３】
また、上部カバー７６の側面には、３等配の位置に、概して矩形の貫通穴（図示省略）が形成されており、その貫通穴を塞ぐように、透明なガラス板８０が配設されている。これにより、ガラス板８０を介して、上部カバー７６の内部を視認することが可能とされている。
【００２４】
カバーハウジング２２の下部カバー７８は、概して、円板形状とされており、大気圧プラズマ照射装置１０が載置される載置部の筐体（図示省略）に固定されている。下部カバー７８の外径は、上部カバー７６の外径より大きくされており、下部カバー７８の上面には、上部カバー７６と同径の円環状のパッキン８２が配設されている。そして、上部カバー７６が、開閉機構２４によって下方にスライドされることで、上部カバー７６がパッキン８２に密着し、カバーハウジング２２の内部が密閉された状態となる。
【００２５】
詳しくは、開閉機構２４は、図６および図７に示すように、１対のスライド機構８６とエアシリンダ８８とを含む。各スライド機構８６は、支持軸９０とスライダ９２とを含む。支持軸９０は、上記載置部の筐体に、Ｚ方向に延びるように立設されている。また、スライダ９２は、概して円筒形状をなし、支持軸９０の軸方向にスライド可能に、支持軸９０に外嵌されている。
【００２６】
そして、上部カバー７６が、上部ブラケット９６と下部ブラケット９８とによって、スライダ９２に保持されている。これにより、上部カバー７６は、Ｚ方向、つまり、上下方向にスライド可能とされている。
【００２７】
エアシリンダ８８は、ロッド１００とピストン（図示省略）とシリンダ１０２とを含む。ロッド１００は、Ｚ方向に延びるように配設され、上端部において上部カバー７６に固定されている。また、ロッド１００の下端部に、ピストンが固定されている。ピストンは、シリンダ１０２の上端から内部に嵌合されており、シリンダ１０２の内部において摺動可能に移動する。また、シリンダ１０２は、下端部において、上記載置部の筐体に固定されており、シリンダ１０２内部には、所定量のエアが封入されている。
【００２８】
これにより、エアシリンダ８８は、ダンパとして機能し、上部カバー７６の急激な下降が防止される。なお、シリンダ１０２内部のエア圧は、上部カバー７６と共にスライドする一体物、つまり、上部カバー７６，プラズマ発生装置２０，スライダ９２等の重量により圧縮可能な圧力とされている。つまり、作業者が、上部カバー７６を上昇させた状態で、上部カバー７６を離すと、上部カバー７６等の自重によって上部カバー７６が下降する。そして、上部カバー７６が、下部カバー７８のパッキン８２に密着し、図８に示すように、上部カバー７６と下部カバー７８とによって、カバーハウジング２２の内部が密閉された状態となる。
【００２９】
また、作業者が、上部カバー７６を上昇させることで、カバーハウジング２２の内部が開放される。なお、上部カバー７６の上面には、磁石（図１参照）１０６が固定されており、上部カバー７６が上昇されることで、磁石１０６が、上記載置部の筐体に引っ付く。このように、磁石１０６を上記載置部の筐体に引っ付けることで、上部カバー７６を上昇させた状態、つまり、カバーハウジング２２が開放された状態が維持される。
【００３０】
ステージ２６は、概して、円板形状とされており、ステージ２６の上面に、シャーレ１１０が載置される。そして、過酸化水素濃度検出機構３５に接続された１又は２の過酸化水素検出センサ（図１０参照：その他の図面では記載を省略）１４７がシャーレ１１０内に挿入できるように配設されている。また、ステージ２６の外径は、下部カバー７８の外径より小さくされている。そして、ステージ２６は、下部カバー７８の上面に配設されている。
【００３１】
昇降装置２８は、図７に示すように、支持ロッド１１２と、ラック１１４と、ピニオン１１６と、電磁モータ（図１０参照）１１７とを含む。下部カバー７８には、上下方向に貫通する貫通穴（図示省略）が形成されており、その貫通穴に、支持ロッド１１２が挿通されている。支持ロッド１１２の外径は、貫通穴の内径より小さくされており、支持ロッド１１２は、上下方向、つまり、Ｚ方向に移動可能とされている。その支持ロッド１１２の上端に、ステージ２６の下面が固定されている。
【００３２】
また、ラック１１４は、支持ロッド１１２の軸方向に延びるように、支持ロッド１１２の下部カバー７８から下方に延び出す部分の外周面に固定されている。ピニオン１１６は、ラック１１４に噛合されており、電磁モータ１１７の駆動により回転する。なお、ピニオン１１６は、上記載置部の筐体により回転可能に保持されている。このような構造によって、電磁モータ１１７の駆動によりピニオン１１６が回転することで、支持ロッド１１２がＺ方向に移動し、ステージ２６が昇降する。なお、下部カバー７８の上面には、ステージ２６の隣に、計測ロッド１１８が立設されている。計測ロッド１１８の外周面には、目盛りが記されており、その目盛りによって、ステージ２６のＺ方向の高さ、つまり、ステージ２６の昇降量を目視によって確認することが可能となっている。
【００３３】
冷却装置３０は、図９に示すように、冷却水路１２０と、循環装置１２２と、配管１２４とを含む。冷却水路１２０は、ステージ２６の面方向に沿って、内部を「コ」の字型に貫通しており、ステージ２６の外周面の２箇所において開口している。また、循環装置１２２は、水を冷却するとともに、冷却した水を循環させる装置である。そして、循環装置１２２が、配管１２４を介して、冷却水路１２０に接続されている。これにより、ステージ２６の内部を冷却水が流れることで、ステージ２６が冷却される。
【００３４】
パージガス供給機構３２は、図５に示すように、４個のエアジョイント（図では、３個図示されている）１３０と、パージガス供給装置（図１０参照）１３２とを含む。４個のエアジョイント１３０は、上部カバー７６の側面の上端部において、４等配の位置に設けられており、各エアジョイント１３０は、上部カバー７６の内部に開口している。パージガス供給装置１３２は、窒素等の不活性ガスを供給する装置であり、配管（図示省略）を介して、各エアジョイント１３０に接続されている。このような構造により、パージガス供給機構３２は、上部カバー７６の内部に、アルゴンなどの不活性ガスを供給する。
【００３５】
酸素濃度検出機構３４は、エアジョイント１４０と、配管１４２と、酸素検出センサ（図１０参照）１４４とを含む。下部カバー７８には、下部カバー７８の上面と側面とを連通する貫通穴（図示省略）が形成されている。その貫通穴の下部カバー７８の上面側の開口１４６は、パッキン８２の内側に位置している。一方、貫通穴の下部カバー７８の側面側の開口に、エアジョイント１４０が接続されている。また、酸素検出センサ１４４は、酸素濃度を検出するセンサであり、配管１４２を介して、エアジョイント１４０に接続されている。このような構造により、酸素濃度検出機構３４は、カバーハウジング２２が密閉された際に、カバーハウジング２２の内部の酸素濃度を検出する。
【００３６】
排気機構３６は、図１に示すように、Ｌ型配管１５０と、連結配管１５２と、メイン配管１５４とを含む。下部カバー７８には、図７に示すように、上面と下面とに開口するダクト口１６０が形成されている。ダクト口１６０の下部カバー７８の上面側の開口は、上方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面１６２とされている。つまり、カバーハウジング２２が密閉された際に、テーパ面１６２は、上部カバー７６の内壁面に向かって傾斜した状態となる。一方、ダクト口１６０の下部カバー７８の下面側の開口に、Ｌ型配管１５０が接続されている。そして、そのＬ型配管１５０に、連結配管１５２を介して、メイン配管１５４が接続されている。なお、連結配管１５２のＬ型配管１５０側の部分の図示は、省略されている。また、メイン配管１５４の内部には、オゾンフィルタ１６６が配設されている。オゾンフィルタ１６６は、活性炭により形成されており、オゾンを吸着する。
【００３７】
制御装置３８は、図１０に示すように、コントローラ１７０と、複数の駆動回路１７２と、選択装置１７３とを備えている。複数の駆動回路１７２は、電極５６、処理ガス供給装置７４、電磁モータ１１７、循環装置１２２、パージガス供給装置１３２に接続されている。コントローラ１７０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１７２に接続されている。これにより、プラズマ発生装置２０、昇降装置２８、冷却装置３０、パージガス供給機構３２の作動が、コントローラ１７０によって制御される。また、コントローラ１７０は、酸素検出センサ１４４と過酸化水素濃度検出機構３５の過酸化水素検出センサ１４７に接続されている。これにより、コントローラ１７０は、酸素検出センサ１４４及び過酸化水素検出センサ１４７の検出結果、つまり、カバーハウジング２２の内部の酸素濃度と原料溶液内の過酸化水素濃度を取得する。
【００３８】
コントローラ１７０のＲＡＭ・ＲＯＭは記憶装置１７５として作用し、製造される抗腫瘍水溶液の複数の用途毎に設定される適正な過酸化水素濃度の値が格納される。適正な過酸化水素濃度は実験などにより予め設定することができる。
【００３９】
本実施形態のプラズマ照射装置１０により製造される抗腫瘍水溶液は適用対象である腫瘍の種類毎に適正なプラズマ照射条件があり、そのプラズマ照射条件は過酸化水素濃度の値として管理される。制御装置３８に接続された選択装置１７３は製造される抗腫瘍水溶液がどの腫瘍に適用されるかを選択する。
【００４０】
コントローラ１７０は、ロジックとして搭載する設定装置１７４が、選択装置１７３にて選択された腫瘍の種類に応じて記憶装置に記憶された対応する過酸化水素濃度の値を取り出してプラズマ照射の終期の制御に用いる過酸化水素濃度の値の所定範囲として設定する。選択装置１７３としては特に限定しないがコンピュータに汎用されるキーボード、マウス、タッチパネル、その他何らかのスイッチが例示される。コントローラ１７０は、原料溶液中の過酸化水素濃度の値が設定された所定範囲内に至るまでプラズマ照射を行う。以上のように、使用者は選択装置１７３により適用対象である腫瘍の種類を選択するだけで適正な過酸化水素濃度を入力しなくても適正な過酸化水素濃度を設定し、適正な条件によりプラズマ照射されて製造された抗腫瘍水溶液を製造することができる。
【００４１】
＜大気圧プラズマ照射装置によるプラズマ照射＞
原料溶液にプラズマを照射することで、原料溶液が活性化して抗腫瘍水溶液が得られる。プラズマ照射はプラズマ照射される培養液中の過酸化水素濃度が適正な範囲に至るまで行われる。過酸化水素濃度の適正な範囲としては抗腫瘍水溶液を適用する腫瘍の種類毎に予め望ましい過酸化水素濃度を求めておくことができる。なお、過酸化水素濃度の値は一定の初期条件からプラズマ照射を開始したときのものにすることが好ましい。初期条件を揃えることで抗腫瘍水溶液中の抗腫瘍成分濃度と過酸化水素濃度との相関性が向上できる可能性がある。
【００４２】
大気圧プラズマ照射装置１０では、上述した構成により、培養液が貯留されたシャーレ１１０をステージ２６の上に載置し、カバーハウジング２２を密閉することで、所定の条件下で培養液にプラズマを照射することが可能である。以下に、所定の条件下で、培養液にプラズマを照射する手法について、詳しく説明する。
【００４３】
具体的には、まず、培養液が貯留されたシャーレ１１０をステージ２６の上に載置する。シャーレ１１０内には過酸化水素検出センサ１４７を挿入する。次に、昇降装置２８によってステージ２６を任意の高さに昇降させる。これにより、プラズマの噴出口７２と、プラズマの被照射体としての培養液との間の距離を任意に設定することが可能となる。なお、ステージ２６の昇降高さは、計測ロッド１１８の目盛りにより確認することが可能である。
【００４４】
次に、上部カバー７６を下降させ、カバーハウジング２２を密閉させる。そして、パージガス供給機構３２によって、カバーハウジング２２の内部に不活性ガスが供給される。この際、酸素濃度検出機構３４によって、カバーハウジング２２内の酸素濃度が検出される。そして、検出された酸素濃度が予め設定された閾値以下となった後に、プラズマ発生装置２０によってプラズマが、カバーハウジング２２の内部に噴出される。
【００４５】
プラズマ照射を開始する前に製造する抗腫瘍水溶液を適用する対象、使用条件を選択装置１７３を操作して選択する。選択された用途に基づいてコントローラ１７０の設定装置１７４は、記憶装置内のデータを参照して目標とすべき過酸化水素濃度の値の所定範囲を設定する。プラズマ照射はシャーレ１１０内の過酸化水素濃度が設定された所定範囲に至るまで行われる。設定装置１７４は過酸化水素濃度の値の所定範囲の他、選択装置１７３により選択された用途に応じてその他のプラズマ照射条件（照射出力・酸素濃度・原料溶液温度など）を設定することもできる。
【００４６】
なお、プラズマが照射されている際も、カバーハウジング２２の内部への不活性ガスの供給は、継続して行われる。このように、カバーハウジング２２の内部に不活性ガスが供給されることで、カバーハウジング２２内の空気は、カバーハウジング２２の外部に排気される。この際、カバーハウジング２２内の酸素濃度が調整されることで、プラズマ照射に影響を及ぼす条件が管理される。詳しくは、プラズマは、活性ラジカルを含んでいるため、酸素と反応すると、オゾンとなり、プラズマ照射の効果が低下する。このため、カバーハウジング２２内の酸素濃度を調整することで、プラズマ照射された培養液の効果に対する酸素濃度の影響を制御できる。また、同一条件下で培養液にプラズマを照射することが可能となる。これにより、一定の抗腫瘍作用をもつ抗腫瘍水溶液を効率的に製造できる。
【００４７】
また、大気圧プラズマ照射装置１０では、上述したように、プラズマの噴出口７２と培養液との間の距離が任意に設定される。これにより、プラズマ照射条件としての照射距離を適正化することが可能となり、一定の抗腫瘍作用をもつ抗腫瘍水溶液を効率的に製造できる。
【００４８】
そして、プラズマ発生装置はシャーレ１１０内の培養液の水面上からプラズマを照射する。そのためにプラズマ照射が広い範囲に行われるため処理速度が向上する。
【００４９】
なお、プラズマ照射時において、冷却装置３０によりステージ２６の内部に冷却水を循環させる。これにより、ステージ２６が冷却されることで、プラズマ照射によるシャーレ１１０内の培養液の温度上昇を抑制し、培養液の蒸発を防止することが可能となる。また、冷却水の温度を管理することで、プラズマ照射時の培養液の温度を調整することが可能となる。
【００５０】
また、下部カバー７８には、ダクト口１６０が形成されている。このため、カバーハウジング２２内への不活性ガスの供給により、カバーハウジング２２内が正圧となり、カバーハウジング２２内から自然排気される。また、下部カバー７８のダクト口１６０には、下部カバー７８の上面に向かうほど内径の大きいテーパ面１６２が形成されている。これにより、カバーハウジング２２の内部からの気体の排気を促進することが可能となる。さらに、排気機構３６には、オゾンフィルタ１６６が設けられている。これにより、プラズマと酸素とが反応し、オゾンが発生した場合であっても、オゾンの外部への排気を防止することが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、原料溶液を保持するためにシャーレ１１０を用いたが、それ以外の容器を用いても良い。また、その容器内の原料溶液を何らかの手法により循環させても良い。循環させる場合にはプラズマ照射を行う間、循環を行うことができる。循環を行うことにより培養液へのプラズマ照射を均一に行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の抗腫瘍水溶液製造装置は適用される腫瘍毎に適正な効果を有する抗腫瘍水溶液を製造することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０：大気圧プラズマ照射装置
２０：プラズマ発生装置
２２：カバーハウジング
２６：ステージ（保持部）
２８：昇降装置
３０：冷却装置
３５：過酸化水素濃度検出機構
３８：制御装置
７２：噴出口
１３２：パージガス供給装置
１４４：酸素検出センサ
１４７：過酸化水素検出センサ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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