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赤血球を用いた酸化ストレス簡易モニタリングデバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 21656214
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

大河内 美奈  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70313301)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords酸化ストレス / 赤血球 / Point of care Testing(POCT) / 電気化学センサ / センサ
Research Abstract

酸化ストレスは糖尿病合併症をはじめ多くの疾患の発症に関与している.糖尿病合併症のうち動脈硬化,心筋梗塞,脳梗塞等の大血管症の発症には,持続的な高血糖や代謝異常に由来する酸化ストレスの亢進が関与するため,血糖値管理のみでは十分に予防できない.本研究では,酸化ストレスに起因する血管障害を反映する新規指標として赤血球の表面電荷の変化に着目し,微量血液により簡便で日常的に測定できるPoint of Care Testing(POCT)の開発を目指した.簡易血糖値センサを利用し,赤血球の表面電荷の変化に伴う電極への付着量を電気化学的に検出した.正電位印加後の電極を赤血球懸濁液中に浸漬した後,電子メディエータ溶液中でサイクリックボルタンメトリーを行った.酸化剤としてt-butyl hydroperoxide処理した赤血球を測定した結果,酸化剤濃度や処理時間に伴い電流応答が変化した.また,高グルコース負荷を行った赤血球においても,電流応答が変化した.これより,in vitro試験において酸化ストレスを受けた赤血球の影響を電気化学的に測定できることが示唆された.そこで,糖尿病患者から静脈血をヘパリン採血して測定した結果,健常者群と比較して患者群では電流値の上昇がみられ,得られた電流密度は長期的な血糖コントロールを反映するHbA1cと相関する傾向が得られた.以上のことから,赤血球を用いて簡便に酸化ストレスによる血管障害リスクを測定できることが示唆された.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Screening of peptides with a high affinity to bile acids using peptide arrays and a computational analysis2011

    • Author(s)
      Takeshita, et. al.
    • Journal Title

      J.Biosci.Bioeng.

      Volume: 印刷中

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  • [Journal Article] Construction of an electrochemical antibiofouling system for plate heat exchangers2010

    • Author(s)
      Wake, et. al.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      Volume: 43(7) Pages: 608-610

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of erythrocyte adhesion assay to predict the risk of diabetic complications.2009

    • Author(s)
      Yayoi Isaji, et al.
    • Journal Title

      Biochem.Eng.J.

      Volume: 43 Pages: 178-184

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional cell culture array using magnetic force-based cell patterning for analysis of invasive capacity of BALB/3T3/v-src2009

    • Author(s)
      Mina Okochi, et al.
    • Journal Title

      Lab.Chip

      Volume: 9 Pages: 3378-3384

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  • [Presentation] 赤血球を用いた糖尿病合併症リスク予測センサ2011

    • Author(s)
      大河内美奈, 他
    • Organizer
      化学工学会第76年会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス
    • Year and Date
      2011-03-22
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  • [Presentation] 微量血液を用いた糖尿病合併症の簡易モニタリング2010

    • Author(s)
      大河内美奈, 他
    • Organizer
      電気化学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-02
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  • [Presentation] 磁性粒子を用いた細胞解析法の開発2010

    • Author(s)
      大河内美奈, 他
    • Organizer
      第17回HAB研究機構学術年会
    • Place of Presentation
      昭和大学上條講堂
    • Year and Date
      2010-05-21
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    • Author(s)
      Mina Okochi, et al.
    • Organizer
      APBioChEC2009
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2009-11-27
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  • [Presentation] 糖尿病合併症リスク簡易モニタリング-微量血液を用いた生体内酸化ストレス判定法2009

    • Author(s)
      伊佐治弥生, 他
    • Organizer
      日本生物工学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-09-24
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化ストレスの評価法及びその用途2009

    • Inventor(s)
      本多裕之, 他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 名古屋大学
    • Industrial Property Number
      2009-147094
    • Filing Date
      2009-06-26
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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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