脳内物質情報のリアルタイム計測用マイクロ透析プローブバイオセンサーの研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640612
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 八尾 俊男 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (50081310)
• Keywords: マイクロプローブバイオセンサー / 酵素センサー / in vivoセンサー / 高感度センサー / 基質リサイクリング / L-グルタミン酸 / 神経伝達物質

Research Abstract

1.L-グルタミン酸に対するマイクロ透析プローブセンサーを,直径0.2mmの中空糸状透析チューブに白金ファイバー(50μm径)と銀-塩化銀ファイバー(50μm径)を組み込んで作製した.このプローブセンサーのL-グルタミン酸透過率は,リンゲル液を用いた場合約10%であった.また,5%アルブミン液を試料液として操作したとき,電極感度は3日間ほとんど変化しなく,タンパク質による妨害はほとんどなかった.
2.基質リサイクリングによる高感度なプローブバイオセンサーを作製するため,L-グルタミン酸酸化酵素とグルタミン酸脱水素酵素の架橋被膜で白金ファイバーをコーティングした.これらの酵素に含まれる微量の不純物酵素(グルタミナーゼ,NADHオキシダーゼ)を不活性化する方法を開発し,L-グルタミン酸に対する選択性を改善した.また,このようにして作製したプローブバイオセンサーは,L-グルタミン酸に対して1x10^<-7>Mの検出下限を有し,検出感度を300倍増大させた.
3.予備的なin vivo実験として,ラットの脳内線状帯にこのプローブバイオセンサーを固定し,脳細胞外L-グルタミン酸を計測したところ,数μMに相当する応答を与え,カリウムイオン刺激に対して明確な応答を与えた.
このような実験をふまえ,現在,プローブバイオセンサーの安定性の改善とラットを用いた各種生理刺激に対するセンサー応答を比較検討している.また,この手法を生体内スーパーオキシドのin vivo計測にも適用することを考えている.