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林 信哉(はやし のぶや) データ更新日:2020.10.16

教授 /  総合理工学研究院 エネルギー科学部門 高密度エネルギー理工学


主な研究テーマ
酸素プラズマによる種子表面分子の変化
キーワード:TOF-SIMS, 酸素プラズマ,種子表面分子の変化
2019.10~2023.09.
大気圧放電による金ナノ粒子の生成とその生体応用
キーワード:金ナノ粒子,大気圧プラズマ,生体応用
2019.10~2023.09.
酸素プラズマによる溶存重金属の酸化および回収
キーワード:重金属,酸素プラズマ,酸化,除去
2019.10~2021.09.
酸素プラズマ照射による免疫細胞(マクロファージ,T細胞,B細胞等)の活性制御
キーワード:酸素プラズマ,免疫細胞,B細胞,活性制御
2018.04~2022.03.
酸素プラズマによる難分解性タンパク質の分解特性
キーワード:酸素プラズマ タンパク質 分解
2014.04~2021.03.
プラズマ中の活性種による破骨細胞および破骨前駆細胞の活性制御
キーワード:プラズマ,活性種,骨芽細胞
2016.06~2020.03.
プラズマ中の活性種によるがん細胞の不活化および正常細胞の活性化
キーワード:プラズマ,がん細胞,不活化
2015.10~2020.03.
大気圧プラズマと紫外光による農産物殺菌法の開発
キーワード:大気圧プラズマ,紫外光,農産物殺菌
2011.10~2020.03.
酸素プラズマにより誘導される植物成長制御メカニズムの解明およびその農業への応用
キーワード:酸素プラズマ,酸化還元反応,植物,プラズマ農業
2011.10~2020.03.
人と環境にやさしい医療用プラズマ滅菌法の開発
キーワード:プラズマ,医療用滅菌器,活性酸素種
2004.07~2020.03.
従事しているプロジェクト研究
プラズマの農業・医療応用に関する共同研究
2015.04~2018.03, 代表者:小林 明, マレーシア日本国際工科院
プラズマの農業・医療応用研究をマレーシア日本国際工科院の小林研究室で行う..
オゾン・紫外光併用処理による高度処理水を用いた糸島牡蠣の殺菌技術に関する研究
2015.01~2015.03, 代表者:林 信哉, 九州大学, 糸島市
糸島産牡蠣の内部に付着した細菌類をオゾン水で殺菌する..
プラズマ、パルス電界を用いた食品製造工程中の殺菌技術開発
2017.04~2018.04, 代表者:林 信哉, 九州大学, 島津製作所
プラズマ、パルス電界を用いて、食品加工製造現場における各所の殺菌技術を開発する..
VUVオゾンガスを利用した野菜・果物等の鮮度維持と機能性向上に及ぼす効果の研究
2016.06~2017.03, 代表者:林 信哉, 九州大学, ウシオ電機株式会社
VUVオゾンガスの、野菜・果物等に対する鮮度維持と機能性向上に及ぼす効果を研究する..
中規模サイズの滅菌基礎評価及びプロセスの開発
2016.05~2017.04, 代表者:林 信哉, 九州大学
特許第4006491号(P4006491)をベースにした中規模サイズの滅菌基礎評価及びプロセスの開発.
プラズマ・高電圧を用いた農産物の殺菌,機能性向上
2019.05~2022.04, 代表者:高木 浩一, 岩手大学, 岩手大学
プラズマや高電圧,パルスパワーを用いて農水産物の殺菌,鮮度保持や機能性向上を試みる.プラズマによる殺菌メカニズムやプラズマが農水産物に与える影響を主に調べる.(科研費S).
プラズマバイオコンソーシアム
2020.06~2021.03, 代表者:丸山明子, 九州大学農学部, 九州大学・名古屋大学・自然科学研究機構
プラズマ照射で種子の発芽を促進させる機構を蓄積物の代謝で説明する..
研究業績
主要著書
1. Hayashi Nobuya, Yoshinobu Kawai, Industrial Plasma Technology, WILEY VCH, Chapter 2, 2010.10.
2. Hayashi Nobuya, Akikazu Sakudo, Hideharu Shintani, Sterilization and Disinfection by Plasma: Sterilization Mechanisms, Biological and Medical Application, NOVA Publishers, 2010.04.
主要原著論文
1. Sitti Subaedah Sahabuddin, Haruka Ueamatsu, Nobuya Hayashi, Activation of EL-4 T-cells by irradiation with atmospheric oxygen plasma, Japanese Journal of Applied Physics, https://doi.org/10.35848/1347-4065/ab83db, 59, SJ, SJJF03, 2020.04, The activation of EL-4 T-cells is investigated when the T-cells are sensitized with monoclonal antibodies against CD3/CD28 followed by irradiation with atmospheric oxygen plasma. The proliferation of anti-CD3/CD28-sensitized EL-4 T-cells was evaluated as a function of the oxygen plasma irradiation duration. The plasma irradiation promotes cell proliferation: when plasma irradiation was applied to sensitize T-cells for 40 s, the cell number increased by five times over 24 h compared with that in a cell population that was not exposed to irradiation. Also, the plasma irradiation increases the production of interferon gamma in T-cells by a factor of two. Gene expression analysis of T-cell supports results of the proliferation and the immune function enhancements..
2. Takaki, Koichi, Hayashi, Nobuya, Wang, Douyan, Ohshima Takayuki, High-voltage technologies for agriculture and food processing, Journal of Physics D, 2019.10.
3. Nobuya Hayashi, Yukie Miyamaru, Reona Aijima, Yoshio Yamashita, Activation of p53-Mediated Apoptosis Pathway in HSC3 Cancer Cell Irradiated by Atmospheric DBD Oxygen Plasma, IEEE Transactions on Plasma Science, 10.1109/TPS.2018.2867431, 47, 2, 1093-1099, 2019.02, [URL], Oral cancer cell HSC3 is inactivated by the direct irradiation of oxygen plasma generated by torch-type oxygen dielectric barrier discharge. Selective inactivation of the cancer cells is observed at the discharge voltage of 4.2 kV, where normal cells suffer no damages from the plasma. Inactivation mechanism of HSC3 cells irradiated by the plasma is considered as the apoptosis. Activation of mitogen-activated protein kinase and p53 proteins owing to the phosphorylation is one of the pathways to the cancer cell apoptosis..
4. Hayashi Nobuya, Ono Reoto, Yonesu Akira, Antioxidative activity of plant and regulation of Brassicaceae induced by oxygen radical irradiation, Japanese Journal of Applied Physics, 10.7567/JJAP.54.06GD01, 54, 06GD01-1-06GD01-6, 2015.05.
5. Hayashi Nobuya, Yagyu, Yoshihito, Yonesu Akira, Masaharu Shiratani, Sterilization characteristics of the surfaces of agricultural products using active oxygen species generated by atmospheric plasma and UV light, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 10.7567/JJAP.53.05FR03, 53, 5, 05FR03-1-05FR03-5, 2014.05.
6. 林 信哉, 米須 章, プラズマの農業応用 農産物殺菌から植物成長制御まで, 電気学会誌, 132, 702-705, 2012.07.
7. Nobuya Hayashi, Takaomi Nakashima, Akira Yonesu, Sterilization of Medical Equipments Using Air Torch Plasma Produced by Microwave Discharge, IEEE Trans. on Plasma Science, 39, 2976-2977, 2011.12, Sterilization of non-heat-proof equipments was
performed by irradiation from air torch plasma produced by
microwave discharge. The downstream region of the torch
plasma exhibits a yellowish color. Light emission spectra and chemical indicators show that nitrogen oxide radicals are the origin of this color. Inactivation of spore-type Geobacilius stearothermophilus with the population of 105 was successful for a treatment period of 10 minutes..
8. Nobuya Hayashi, Akari Nakahigashi, Masaaki Goto, Satoshi Kitazaki, Kazunori Koga, Masaharu Shiratani, Redox Characteristics of Thiol Compounds Using Radicals Produced by Water Vapor RF Discharge, Jpn. J. Appl. Phys., 50, 08JF04-1 - 08JF04-5, 2011.08.
9. Nobuya Hayashi, Shinsuke Tsutsui, Tetsushi Tomari, Weimin Guan, Sterilization of Medical Equipments Using Oxygen Radicals Produced by Water Vapor RF Plasma, IEEE Trans. on Plasma Science, 36, 1302-1303, 2008.10.
10. Nobuya Hayashi, Weimin Guan, Shinsuke Tsutsui, Tetsushi Tomari, Yasushi Hanada, Sterilization characteristics for medical equipments using radicals produced by oxygen/water vapor RF plasma, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 8358-8363, 2006.12.
11. N. Hayashi, Observation of Submicron Dust Particles Trapped in a Diffused Region of a Low Pressure Radio Frequency Plasma, Physics of Plasmas, 8, 6, 3051-3057, 2001.06, Submicron dust particles (Cu, ϕ 50 nm) were observed to be trapped in an rf plasma at relatively low pressure. The laser light scattering by particles shows the time evolution of the dust particles for several hours after pulsed injection of the particles. The dust particles were localized in the diffused region as a large volume cloud. The suspension mechanism of the dust particles in the diffused plasma was explained by an electrostatic force due to the potential structure. The spatial distribution of the charge of the dust particles was determined by this potential structure. The dispersion relations of the self-excited dust acoustic waves were adopted to confirm the spatial distribution and the time evolution of the charge of the dust particles. .
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 林 信哉, 後藤 昌昭, 米須 章, 柳生 義人, 酸素プラズマを用いた人と環境にやさしい医療用滅菌器, OHM, 2012.07.
主要学会発表等
1. 林 信哉、小野大帝、米須 章、田代康介、合島怜於奈, Growth enhancement and gene expression of plants induced by oxygen plasma irradiation, International Toki Conference 2017, 2017.12, 植物種子の遺伝子発現解析とDNAメチル化定量分析を行い、プラズマ照射効果の発現機構としてのエピジェネティクスを確認した。シロイヌナズナの葉面積と全長の増加は、活性酸素種の照射線量に関係する。プラズマ照射された種子から生長した植物の生長速度は、生育期間中の未処理の種子の生育速度よりも速い。シロイヌナズナの種子の遺伝子発現は、酸素プラズマ照射のために数十の遺伝子がアップレギュレートされていることを示している。クロマチン構造およびDNAメチル化などの染色体領域の構造が改変されることが見出され、エネルギー産生系の増強を示す。ヒストンH1.2の減少およびDMEの増加は、ヒストン周辺の遺伝子巻取りおよび遺伝子の脱メチル化をそれぞれ緩やかに誘発する。したがって、遺伝子のエピジェネティックな改変により、酸素プラズマの照射効果の継承が起こることが明らかとなった。.
2. 林 信哉、三根圭介、宮丸由紀恵、合島怜於奈、山下佳雄、後藤昌昭, Regulation of activity and differentiation of animal cells using active oxygen species in atmospheric plasma, Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology (APSPT-10), 2017.12, プラズマを用いた細胞不活性化技術は、がんや骨粗鬆症の治療に有効であると期待されている。 しかし、細胞へのプラズマ照射の影響とその不活性化メカニズムは依然として不明であり、特にがん細胞と正常細胞との選択性の機構解明がなされておらず,実用化の障壁となっている。 本研究では、DBDプラズマによって生成された活性酸素種の口腔がん細胞および正常細胞に対する不活性化効果を調べた。.
3. 林 信哉,中野 陸,小野大帝,田代康介,久原 哲,合島怜於奈, Modification of gene expression of plants induced by active oxygen species in oxygen plasma, IUMRS-ICAM 2017, 2017.09, 遺伝子発現解析とDNAメチル化定量解析を行い、エピジェネティクスがプラズマ照射効果の遺伝機構であることを確認した。 ヒストンH1.2の減少およびDMEの増加から、ヒストンの周りの遺伝子巻取りの緩和および遺伝子の脱メチル化が明らかとなった。 DNA脱メチル化が緩慢であることから、遺伝子発現の増加が示唆された。 また、DNAメチル化量とプラズマ中の励起酸素量が酸素ガス圧力に関して同様の傾向を有することが分かった。 以上の結果から、活性酸素種の照射により遺伝子のエピジェネティックな改変が生じ、増殖促進効果の遺伝機構がエピジェネティクスに起因すると結論づけられた。.
4. Tetsuya Ohtsubo, Nobuya Hayashi, Effect of active species on animal cells in culture media induced by DBD Plasma irradiation using air, 68th Annual Gaseous Electronics Conference held jointly with 9th Annual International Conference Plasma & 33rd Symposium on Plasma Processing, 2015.10.
5. Yasuhiro Sakai, Nobuya Hayashi, Sterilization Performance and Material Compatibility of Sterilizer for Dental Instruments using RF Oxygen Plasma, 68th Annual Gaseous Electronics Conference held jointly with 9th Annual International Conference Plasma & 33rd Symposium on Plasma Processing, 2015.10.
6. Nobuya Hayashi, Masaharu Shiratani, Sterilization of Agricultural Products Using Oxygen Radicals Produced by Barrier Discharge, 8th International Conference on Reactive Plasmas and 31st Symposium on Plasma Processing, 2014.02.
特許出願・取得
特許出願件数  4件
特許登録件数  13件
学会活動
所属学会名
応用物理学会
プラズマ・核融合学会
プラズマ応用科学会
地球電磁気・地球惑星圏学会
日本生化学会
日本口腔外科学会
学協会役員等への就任
2020.04~2021.03, プラズマ応用科学会, 運営委員.
2019.04~2020.03, プラズマ・核融合学会, 幹事.
2019.04~2020.03, プラズマ応用科学会, 運営委員.
2017.04~2019.03, プラズマ応用科学会, 運営委員.
2018.04~2019.03, プラズマ・核融合学会, 代議員.
2010.04~2020.03, プラズマ応用科学会, 幹事.
2013.04~2015.03, プラズマ・核融合学会, 代議員.
2010.04~2015.03, 応用物理学会, 代議員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2019.03.08~2019.03.11, プラズマ応用科学会年会, 組織委員会委員.
2020.11.21~2020.11.22, ドライプロセスシンポジウム 2020, プログラム委員.
2019.03.08~2019.03.11, プラズマ応用科学会年会, 大会長.
2019.11.21~2019.11.22, ドライプロセスシンポジウム 2019, プログラム委員.
2018.11.13~2018.11.15, ドライプロセスシンポジウム 2018, プログラム委員.
2018.03.04~2018.03.08, 第 10 回先進プラズマ科学と窒化物及びナノ材料への応用に関する国際シンポジウム, プログラム委員.
2017.11.16~2017.11.17, ドライプロセスシンポジウム 2017, プログラム委員.
2017.03.01~2017.03.05, 第9回先進プラズマ科学と窒化物及びナノ材料への応用に関する国際シンポジウム(ISplasma 2017), プログラム委員.
2015.03.11~2015.03.14, プラズマ応用科学会, 座長(Chairmanship).
2016.06.22~2016.06.23, フォトポリマーコンファレンス 2016, 座長(Chairmanship).
2014.03.12~2014.03.14, 第62回 応用物理学会春季学術講演会, 座長(Chairmanship).
2014.03.16~2014.03.19, 第61回 応用物理学会春季学術講演会, 座長(Chairmanship).
2013.09.23~2014.09.27, 第9回プラズマ応用科学国際シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2013.03.27~2013.03.30, 第60回 応用物理学会春季学術講演会, 座長(Chairmanship).
2012.11.27~2012.11.30, 第29回 プラズマ・核融合学会年会, 座長(Chairmanship).
2012.09.29~2012.09.29, 新学術領域研究「プラズマ医療科学の創成」第1回公開シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2012.09.11~2012.09.14, 第73回応用物理学会学術講演会, 座長(Chairmanship).
2011.08.29~2011.09.02, 第72回応用物理学会学術講演会, プログラム編集委員,世話人.
2012.03.15~2012.03.18, 第59回応用物理学関係連合講演会, プログラム編集委員,世話人.
2011.12.19~2011.12.21, 第21回日本材料科学学術シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2016.12.19~2016.12.22, MRS-J 2016, 「先端プラズマ技術が拓くナノマテリアルズフロンティア」 代表チェア.
2015.03.06~2015.03.10, The 22nd Annual Meeting of Institute of Applied Plasma Science, 実行委員長.
2011.12.11~2011.12.21, MRS-J 2011, プラズマセッション チェア.
2013.12.11~2013.12.21, MRS-J 2013, プラズマセッション チェア.
2012.09.23~2012.09.28, IUMRS-ICEM 2012, シンポジウム(C-8)代表チェア.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2020.04~2023.03, プラズマ応用科学会誌, 国内, 編集委員.
2019.04~2021.03, Japanese Journal of Applied Physics Special Issue, 国内, 編集委員.
2015.04~2021.03, Japanese Journal of Applied Physics, 国内, 査読委員.
2017.04~2021.03, Frontier, 国際, 編集委員.
2013.04~2016.03, プラズマ・核融合学会誌, 国内, 編集委員.
2011.04~2015.03, Transaction of Material Research Society of Japan, 国内, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2020年度    
2019年度   28    31 
2018年度    
2017年度 16  20 
2016年度
2016年度
2015年度
2014年度
2013年度 10 
2011年度 12 
2010年度
2009年度      
2008年度      
2007年度      
2005年度      
2004年度      
2000年度      
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
ルブリン工科大学, Poland, 2018.09~2018.09.
逢甲大学, Taiwan, 2019.07~2019.07.
外国人研究者等の受入れ状況
2019.10~2022.09, 1ヶ月以上, ダッカ大学,Dept. of Soil, Water and Environment, Bangladesh, 学内資金.
受賞
プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会 講演奨励賞部, プラズマ・核融合学会, 2018.01.
第11回プラズマ応用科学国際シンポジウム ポスターアワード, プラズマ応用科学会, 2017.10.
第61回応用物理学会春季学術講演会, 応用物理学会, 2014.03.
第9回プラズマ応用科学国際シンポジウム ポスターアワード, プラズマ応用科学会, 2013.09.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2020年度~2022年度, 基盤研究(B), 代表, 酸素プラズマ照射によるT細胞の増殖促進および免疫機能活性化メカニズムの解明.
2019年度~2023年度, 基盤研究(S), 分担, パルスパワーによる植物・水産物の革新的機能性制御とその学理深化.
2017年度~2019年度, 基盤研究(B), 代表, 酸素プラズマによる植物機能のエピジェネティックな発現および遺伝機構の解明.
2015年度~2018年度, 基盤研究(A), 分担, パルスパワー・プラズマによる青果物の収量改善と鮮度保持科学の深化.
2013年度~2015年度, 基盤研究(C), 代表, 酸素プラズマ照射による植物の抗酸化活性向上と成長促進プロセスの解明.
2012年度~2016年度, 新学術領域研究, 分担, プラズマ・ナノマテリアル動態学の創成と安全安心医療科学の構築.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2020年度~2020年度, 2020年度プラズマバイオコンソーシアムプロジェクト, 分担, 放電プラズマ照射による植物の生長促進における葉緑体の局在変化の寄与.
2020年度~2020年度, 2020年度プラズマバイオコンソーシアムプロジェクト, 分担, 酸素プラズマによる劣化種子の発芽促進機構と種子成分へ
の影響.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2019.04~2020.03, 代表, 酸素プラズマ照射による植物発芽・成長促進法の開発.
2017.06~2018.03, 代表, 大気圧プラズマによる食品殺菌法の開発.
2017.04~2018.05, 代表, 低圧高周波酸素プラズマ滅菌器の開発研究.
2016.10~2018.03, 代表, 青果物の微生物防除技術に関する共同研究
青果物の風味と味の維持が可能な微生物防除技術としてプラズマ殺菌技術を確立する。.
2015.04~2016.03, 代表, 酸素ラジカルを用いた医療用滅菌器の開発.
2012.04~2013.03, 代表, 酸素ラジカルを用いた医療用滅菌器の開発.
2011.04~2012.03, 代表, 酸素ラジカルを用いた医療用滅菌器の開発.
寄附金の受入状況
2019年度, 本人, 先端エネルギー理工学専攻に対する教育研究助成

.
学内資金・基金等への採択状況
2017年度~2017年度, 大学発ベンチャー事業シーズ育成支援プログラム, 代表, 人と環境とに完全に安全無害な医療用高速低温酸素プラズマ滅菌器.

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