吸入麻酔薬の血中および脳内濃度の簡便な測定法の開発と臨床への応用
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19K18231
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
長谷 由理 北海道大学, 大学病院, 助教 (20626121)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 吸入麻酔薬 / 麻酔薬濃度 / 脳内ATPase活性 / Na,K-ATPase / Ca,Mg-ATPase / Desflurane / Sevoflurane / Isoflurane / 作用温度 / 19F-NMR測定 / F-NMR測定 / 全身麻酔薬 / 血中濃度 / 脳内濃度 |
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| Outline of Research at the Start |
吸入麻酔薬の作用は脳内で限界濃度に達した時に発現するが，手術中に脳内濃度を常に把握することは困難である．申請者はVOCセンサーを使用して簡便に水溶液中での吸入麻酔薬濃度を測定する系を確立し，さらにウサギの血中麻酔薬濃度の測定が可能であることを報告した．本申請では，ラットの血中麻酔薬濃度と，マイクロダイアリシス法による脳内麻酔薬濃度の相関を解析する．次に，VOCセンサーを使用してヒト血液中の麻酔薬濃度の測定を行い，呼気ガス濃度との相関および脳内麻酔薬濃度を推測する．また，脳内のATPase活性に対する吸入麻酔薬の作用を定量的な麻酔薬濃度のもとで解析する．結果として吸入麻酔薬の至適濃度を考察する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
吸入麻酔薬（イソフルラン、セボフルラン、デスフルラン）によるウサギおよびラット脳内Na,K-ATPase活性に対する濃度依存性、作用時間依存性および温度依存性の測定を開放系で行い、データを得たので論文を作成中であり、公表を予定している。
吸入麻酔薬の揮発を防ぎ、水系溶媒中での麻酔薬濃度を安定させて作用を測定するために麻酔薬の添加の方法および閉鎖系での測定系に改良を加えてNa,K-ATPase活性に対する麻酔薬の作用を測定した。その結果も、論文を作成中であり、公表を予定している。
水系溶媒中の吸入麻酔薬濃度を正確に測定することを目的に、NMR（核磁気共鳴）測定の専門家の協力を得て、イソフルラン、セボフルラン、デスフルランの濃度を測定した。この結果も公表論文中に記載して報告する。
吸入麻酔薬はNa,K-ATPase活性よりもCa,Mg-ATPase活性に対して強く作用するという報告がある。両ATPaseとも脂質ラフトに存在する酵素であり、全身麻酔薬の作用の場は脂質ラフトであるという説が最近出されていることから、全身麻酔薬による脂質ラフトの流動性や構造の変化があることを生細胞で可視化するために、細胞培養を開始した。
培養細胞であるNeuro-2A細胞の破砕物から、遠心分離操作によりミクロソーム分画を得て活性を測定し、Na,K-ATPase活性およびCa,Mg-ATPase活性がミクロソームに回収されることを確認した。今後、さらに精製を行い、Na,K-ATPase活性およびCa,Mg-ATPase活性に対する麻酔薬の作用を比較検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度まではコロナの影響をうけて実験計画を大幅に変更し、さらに予定していた実験が滞った。徐々にではあるが状況が改善したため、可能な範囲で追加実験を行いつつ、結果を解析し論文執筆を進めており、研究のまとめの段階に入っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終的にまとめた論文をブラッシュアップし、論文にて公表する予定である。現在培養細胞におけるNa,K-ATPase活性およびCa,Mg-ATPase活性に対する麻酔薬の作用を比較検討する予定である。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
