2005 Fiscal Year Annual Research Report
高感度・超小型ブドウ糖センサの開発-携帯型人工膵島への応用-
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16500295
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| Research Institution | KUMAMOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
榊田 典治 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教授 (50170577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 栄一 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (10253733)
宮村 信博 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (40274716)
豊永 哲至 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助手 (60295128)
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| Keywords | 携帯型人工膵島 / ポリイミド / ブドウ糖センサ / 血糖連続計測システム / センサ出力 / 過酸化水素電極 |
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| Research Abstract |
我々は携帯型人工膵島の一般臨床をめざし、より小型で高性能な血糖計測システムを開発すべく、すでに開発した第1・第2世代ブドウ糖センサを改良したpolyimideを応用したflexibilityに富む第3世代微小針型ブドウ糖センサ(PIセンサ;直径0.3mm)を驍し、基本検討をおこなった。方法として、Polyimideを主軸に白金・銀を用いた過酸化水素電極の表面にブドウ糖酸化酵素を固定しポリウレタン膜、2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine膜を被覆したpolyimideブドウ糖センサを作製した。今回、PIセンサのin vivo系での血糖値に対する皮下組織ブドウ糖濃度の時間的遅れの詳細な検討を行うべく下記の実験をおこなった。
1)in vivo系:経口ブドウ糖濃度負荷時の血糖値に対する皮下組織ブドウ糖濃度の時間遅れを検討する目的で、2本のPIセンサを健常犬の腹部皮下組織と大腿静脈にそれぞれ挿入留置し、同時にブドウ糖濃度の連続計測をおこなった。さらにPIセンサの測定精度を検定すべく、実験開始時から前肘静脈より10分毎に採血を行い、ブドウ糖アナライザーにて全血血糖値を測定した。
その結果、-60分からブドウ糖負荷後240分までの実験中、静脈内センサにて計測した全血血糖値と、ブドウ糖アナライザーにて計測した全血血糖値は非常に高い相関を示し(r=0.995、p=0.001)、静脈内センサより得られた全血血糖値曲線は実際の血糖変化をリアルタイムに示すことが確認された。
一方、経ロブドウ糖負荷後(0〜240分)、皮下組織下でのセンサで計測した皮下組織ブドウ糖濃度は静脈内センサでの計測した全血血糖値に良好に追随した。血糖値に対する皮下組織ブドウ糖濃度の時間遅れを0〜12分まで時間遅れ補正なしの相関係数0.948で、時間遅れ6分と仮定した場合、相関係数r=0.984で時間遅れ平均値は6.6±1.2分であった。
以上、PIセンサは優れた小型のブドウ糖センサで、携帯型人工膵島応用可能であることが実証された。
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