2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of portable drug concentration measurement system for contributing to a personalized treatment.
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18H03513
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日比野 浩 新潟大学, 医歯学系, 教授 (70314317)
栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
楠原 洋之 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00302612)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / レンバチニブ / イマチニブ / 電気化学測定 / センサ / TDM / 抗がん剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬物療法では、副作用をできる限り抑え、効果を最大限に引き出すのが理想である。抗がん剤は、安全に治療できる有効濃度域が狭く、僅かな過剰投与で毒性が生じる。また、患者ごとに薬の効きかたが顕著に異なる。従って、一人ひとりに合わせた投薬プロトコルの決定が強く求められているが、その実施例は稀である。最大の理由は、治療の指標となる血中の「薬物」濃度を、臨床の現場で簡便に知る技術が確立していないことにある。ごく最近、申請者は、最先端の針状「ダイヤモンドセンサ」を活用し、抗がん剤など数種の薬物について、それぞれの濃度を生きた動物の“ごく少量”の体液中からリアルタイム測定する計測基盤を創出した(Nature Biomed Eng 2017)。本研究では、この技術を応用し、血中の薬物濃度を、“一滴”の血液から「その場で瞬時に」定量するためのポータブル測定器の創出を目的とした。
本年度は、分子標的薬レンバチニブ、イマチニブを測定薬物とし、それらをダイヤモンド電極センサにて感度良く計測するための、最適な電気化学測定法を探索した。さらに、これら分子標的薬をモルモット血漿中に溶解したサンプルを作成し、測定可能であるか検証した。血漿サンプルは、徐タンパク質処理後に、ダイヤモンド電極センサを用いて、電気化学的に濃度測定をした。その結果、測定時間は、30秒という短時間を実現した。さらに、レンバチニブ濃度は、1 μM~10 μM、イマチニブは、300 nM~10 μMの濃度範囲において直線性の検量線を得られることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、当初の計画である各種抗がん剤測定方法の最適化を実施した。その結果、各種イオン交換膜や電気化学測定法を試行し、モルモット血漿中の分子標的薬レンバチニブとイマチニブを臨床的な濃度範囲で測定可能なことを確認した。しかしながら、さらなる感度の向上が将来的な実用化のためには必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、さらなる測定方法ほ最適化を進め、感度の向上を目指す。さらに、測定装置およびセンサ部位を小型化したシステムを作成する。
さらに測定標本の一部を質量分析器にかけ、その値を開発する測定器の値と比較することで、後者の定量性を検証する。
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