| Project/Area Number |
13878188
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Biomedical engineering/Biological material science
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
酒井 清孝 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063727)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | スーパーオキシド / 酵素固定化電極 / SOD / 高血圧 / 虚血再潅流 / 活性酸素 / 中空糸透析膜 |
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| Research Abstract |
活性酸素は様々な生理現象と密接に関わっており、生体内での産生、消去のバランスが崩れると、様々な障害が発生する。当該研究では、活性酸素種の1つであるスーパーオキシドに着目し、スーパーオキシドの消去剤であるスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)をPt電極表面に固定化し、その酸化電流からスーパーオキシドを検出する電気化学測定法を考案した。この方法は、操作が簡便で、選択性にも優れている。この特性を活かし、水溶液、血漿、血液系のみならず、医用材料や生体組織などの固体試料での測定法の確立を目指した。本研究により開発したスーパーオキシドセンサは、水溶液系では非常に高い感度、精度、安定性を示した。このセンサについて、中空糸透析膜のスーパーオキシド消去活性測定や、ラット摘出臓器におけるスーパーオキシド生成測定への利用法を検討した。中空糸透析膜のスーパーオキシド消去活性測定については、透析器ミニモジュールを作成し、水溶液系において生成したスーパーオキシドの消去率の膜素材および膜表面へのビタミンE修飾・未修飾による違いを評価した。これにより、中空糸透析膜表面へ修飾されたビタミンEにより、モジュール内で生成したスーパーオキシドが20%程度消去されることが確認され、また、膜素材によってスーパーオキシドの中空糸膜透過率が異なることを認めた。ラット摘出臓器におけるスーパーオキシド生成測定では、高血圧モデルラットにおいて、腎臓でのスーパーオキシド生成量が著しく増加した。また、ランゲンドルフ外部潅流装置を用い、摘出心臓での虚血再潅流時のスーパーオキシド生成量変化を測定したところ、再潅流時にスーパーオキシドの生成亢進が確認された。
以上、本研究により開発したスーパーオキシドセンサは、医療機器の性能評価や生理学的な利用など、幅広い用途に応用できる。
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