生体内リアルタイム計測用NO・スーパーオキサイドセンサ・システムの開発と臨床応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555228
• Research Institution: Kawasaki College of Allied Health Professions
• Principal Investigator: 望月 精一 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 則之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681) ; 平松 修 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (50208849) ; 後藤 真己 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 教授 (50148699) ; 吉田 清 川崎医科大学, 医学部, 教授 (60322583) ; 宮坂 武寛 川崎医科大学, 医学部, 助手 (60308195)
• Keywords: 一酸化窒素(NO) / スーパーオキサイド / センサー / カテーテル

Research Abstract

本年度は、カテーテル型NOセンサーの開発および基礎特性の検討に主眼をおいた。
昨年度に基礎特性を評価したin vivo計測用NOセンサーを4Fカテーテル内に留置・固定した。NOガスによるセンサーの感度はin vivo計測の前後とも約500pA/nMであり、センサーをカテーテルに装着しない場合と同レベルであった。また、今回in vivo実験で使用したNO合成酵素の刺激物質であるアセチルコリン(ACh、2μM)そのものに対しては、ベース電流値に変化は認められなかった。
麻酔イヌを対象として、大腿動脈経由で胸部大動脈内にセンサー感知部を留遇し、血中NO濃度を計測した。センサーのベース電流値が安定した後、ACh(10μg/kg、2min)を左心室内に留置したpig-tailカテーテルから連続投与したところ、直ちにNO濃度の上昇が計測され、ピーク値は2.4±0.4nMに達した。一方、NO合成酵素阻害物質のL-NMMA(5mg/kg,20min)を投与した後にAChを投与したところ、NO濃度の上昇は有意に減弱した(1.8±0.4nM, P<0.003;n=7)。以上の結果から、1)ACh刺激によって産生されたNOが流血中で速やかに上昇すること、2)これをカテーテル型NOセンサーで安定に計測できることが明らかとなった。
スーパーオキサイド・センサについては、計測中の安定性改善を進める一方、計測対象群として高血圧ラット(Dahl食塩感受性ラット)に着目し、摘出組織由来スーパーオキサイドを(スタンダードな計測法として使われる)化学発光法によって計測した。コントロールラット摘出臓器では、心臓、腎臓、肝臓でそれぞれ517±5、509±2、567±10pmol/10min/mg tissueとなりスーパーオキサイド産生量に差はなかった。高血圧症ラット摘出臓器ではそれぞれ1331±482、5910±1094、5627±1122pmol/10min/mg tissueとなり、いずれの臓器でもスーパーオキサイド産生量は多かった。今後、この結果を踏まえて、スーパーオキサイド・センサの計測結果との比較を進めていく。

Research Products

• [Publications] 矢田豊隆: "内因性NO合成阻害因子と酸化ストレス起因性血管内皮障害の発症メカニズムとHMG-CoA reductase inhibitor長期投与の効果"脈管学. 42・5. 297-300 (2002)
• [Publications] Kosuke Endo: "Development of a superoxide sensor by immobilization of superoxide dismutase"Sensors and Actuator. 83. 30-34 (2002)
• [Publications] Takehiro Miyasaka: "Development of a contamination free 6 valve injector inline monitoring system for endotoxin measurement in"ASAIO Journal. 48. 389-393 (2002)
• [Publications] 宮坂武寛: "生体計測用スーパーオキサイドセンサ"医工学治療. 14・3. 158-161 (2002)