1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06454723
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| Research Institution | Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
満渕 邦彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井街 宏 東京大学, 医学部, 教授 (10010076)
軽部 征夫 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50089827)
藤正 巌 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
鎮西 恒雄 東京大学, 医学部, 助手 (20197643)
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| Keywords | カテコラミンセンサー / カーボンファイバ電極 / 実時間計測 / 電気化学的検出法 / マイクロダイアライシス / 人工臓器制御 / 医用高分子材料 / タンパク質吸着 |
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| Research Abstract |
本研究は、血中カテコラミン濃度の実時間計測を可能とするセンシングシステムを開発し、これを用いて人工心臓等の制御を行う事を目的としたものである。前年度は、作用電極にcarbon fiber,carbon discを用いた電気化学的計測法(アンペロメトリック法)にマイクロダイアライシス法を併用し、電極上に血中タンパク質が吸着するのを防止したセンサシステムのプロトタイプを作成し、その性能の検討を行った。本年度は、この、carbon fiber,carbon disc電極とマイクロダイアライシス法とを組み合わせたセンサシステムに関して、電気化学的検出器の回路の改良により検出限界濃度の改善を図るとともに、タンパク質非吸着性高分子材料をこのダイアライシス膜上、あるいはcarbon fiber,carbon disc上にコーティングする事により血中のタンパク質のダイアライシス膜・電極上への吸着をさらに防止するシステムの開発も試みた。また、マイクロダイアライシスを行った透析液が電極に達するまでの遅れ時間の短縮、及び検出限界濃度の改善を目的として、透析膜と電極が一体となったマイクロセンサの設計・作成を試みた。
試作したデバイスを用いて血中のカテコラミン濃度の測定を行い、さらに、この測定された濃度をフィードバックして人工心臓駆動条件を制御させる試みを行ったが、これまでに得られた結果では、検出限界としては、約10^<-9>mol/l程度まで改善し、また、タンパク質非吸着性高分子材料のコーティングの効果に関しても有効性が認められている。現在、これらの詳細についての検討、ならびに、今回設計・開発したマイクロセンサーシステムを組み込んだ人工心臓血液ポンプの作成、および、これを用いた、トレッドミル運動中の人工心臓装着ヤギの人工心臓駆動条件の血中カテコラミン濃度による制御実験を継続中である。
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[Publications] Kunihiko Mabuchi: "Use of Microdialysis in the Development of a Catecholamine Sensor System for Artifical Hearts" ASAIO Journal. 41(1). 10 (1995)
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[Publications] Kunihiko Mabuchi: "Development of a Blood Catecholamine Sensor System for Use in the Control of the Artificial Heart" ARTIFICIAL ORGANS. 19(10). 1088 (1995)
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[Publications] Kunihiko Mabuchi: "Feedback Control of Artificial Heart Systems using Humoral Factors-Development of a Sensing System for Blood Catecholamine Concentrations" Abstract Book of the 5th Korea-Japan Joint Conference. 11 (1995)
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[Publications] 井街 宏: "人工臓器-その現状と将来-" BME. 9(1). 8-13 (1995)
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[Publications] 軽部征夫: "バイオセンサーと分子認識" BME. 9(5). 56-64 (1995)
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[Publications] 満渕邦彦: "マイクロマシンの基礎技術の研究" 液性系情報、神経系情報のマイクロセンサ開発とその人工臓器制御への応用, 908 (1995)
