| Project/Area Number |
22K19946
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
西山 雅祥 近畿大学, 理工学部, 准教授 (10346075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早坂 晴子 近畿大学, 理工学部, 准教授 (70379246)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 麻酔薬 / 圧拮抗作用 / 高圧力顕微鏡 / おたまじゃくし / 小型魚類 |
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| Outline of Research at the Start |
今日、世界中の医療現場利用されている全身麻酔薬。実はその作業機序は明らかにされていない。脳神経活動を鎮静化させるのが麻酔薬の役割である一方、静水圧には麻酔作用を弱めるはたらきがあることが古くから知られている。本研究では、これまで研究代表者が世界にさきがけて開発してきた高圧力顕微鏡法を活用し、高圧力下で個体が麻酔からどのように目覚めて泳ぎだすのか、実時間で可視化する研究に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、世界中の病院で使われている麻酔薬。実はその作用機序は明らかにされていない。ここでは、圧力変化が麻酔作用を変化させることに着目し、麻酔薬の圧拮抗作用を明らかにする研究に取り組む。令和5年度は、様々な生物種を用いて, 1) 減圧もしくは2) 加圧下における行動変化を調べる実験を行った。1) 減圧環境にある個体を観察し、個体の状態を比較するための実験系を構築した。透明のアクリル容器を２つ準備し、一方には真空ポンプによる気圧と内部温度を調整できるようにした。もう一方では、気圧を除く他の条件を揃えられるようにすることで、気圧変化に対する個体の応答を評価できるようにした。現在、複数の個体に同時に麻酔をかけた後、気圧を変えた２つの容器で麻酔の影響を評価中である。また、減圧顕微鏡を開発した。2) これまでの取り組みにより、わずかな加圧によりオタマジャクシの行動が変化することを明らかにできた。この圧力効果は高等生物特有のものかを検証するため、研究代表者がこれまで研究してきた大腸菌で検証実験を行った。大腸菌の細胞膜に周囲環境を知覚するレセプターがあり、忌避物質が結合すると大腸菌の走性が変化する。高濃度の忌避物質を含んだ水溶液で大腸菌を希釈し、高圧力顕微鏡下で細胞運動の変化を観察した。その結果、わずかな圧力変化により大腸菌の走性が大きく変わることが明らかになった。これは、細胞膜のレセプターと忌避物質の結合定数が変化するのが原因であると推察される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
加圧もしくは減圧環境にある個体を観察する装置は開発できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した実験系を用いて、個体の行動を観察することで、麻酔薬の圧拮抗作用を調べて行く。
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