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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Development of portable drug concentration measurement system for contributing to a personalized treatment.

Research Project

Project/Area Number 18H03513
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

緒方 元気  新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 楠原 洋之  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00302612)
栄長 泰明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
日比野 浩  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70314317)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsダイヤモンドセンサ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、ダイヤモンドセンサを用いて、分子標的薬パゾパニブ血漿中濃度測定法の開発を実施した。分子標的薬パゾパニブは、腎細胞癌および悪性軟部腫瘍の治療薬である。この薬物において、治療薬物モニタリング(TDM:Therapeutic Drug Monitoring)の実施の有効性は不確定であるが、近年TDM実施の有効性の検証が進められている。本研究では、基盤となる方法を、従来の素材より安定した反応を示すダイヤモンド電極センサを介した電気化学的アプローチにより創出した。ここでは、採取したモルモットおよびラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を単独で添加し、測定法を検証した。手順として、除タンパクのために、薬を含む血漿サンプル100 μlに対しアセトニトリルを添加し、それを20,000 Gで2分間遠心した。そして、サンプル上清100 μlをダイヤモンドセンサに反応させた。その結果、パゾパニブの臨床濃度域に対応しうる 0.3~300 μMの範囲を定量した。測定自体は約35秒の短時間で可能であり、サンプル処理を含めても10分以内で全工程が完了した。本計測法を応用すれば、分子標的薬によるテーラーメイド治療が可能になると期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね順調に進んでいる。しかしながら、センサ特異性の検証実験が、不十分である。また、実際にラットへ経口投与し、その動物から得た血漿中の濃度定量実験を実施している途中である。コロナ感染症の影響で、動物実験結果の検証が、実施できていない状況にある。

Strategy for Future Research Activity

センサ特異性の検証実験をすすめ、測定方法のさらなる改良・最適化を進める予定である。さらに、市販のヒト血液を用いた実験や、動物実験を介して、測定方法の性能検証を実施する予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] An electrochemical aptamer-based sensor prepared by utilizing the strong interaction between a DNA aptamer and diamond2020

    • Author(s)
      Asai Kai、Yamamoto Takashi、Nagashima Shinichi、Ogata Genki、Hibino Hiroshi、Einaga Yasuaki
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 145 Pages: 544~549

    • DOI

      10.1039/C9AN01976F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A rapid procedure for measurement of plasma concentration of a molecular target anti-cancer drug with diamond sensor.2019

    • Author(s)
      Watanabe Kota、Ogata Genki、Sawamura Seishiro、Asai Kai、Hanawa Ai、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Proceedings for Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society

      Volume: 92 Pages: 1~P-130

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_1-P-130

  • [Journal Article] Development of <i>in vivo</i> drug sensing system with needle-type diamond microelectrode.2019

    • Author(s)
      Ogata Genki、Asai Kai、Sano Yamato、Sawamura Seishirou、Takai Madoka、Kusuhara Hiroyuki、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Proceedings for Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society

      Volume: 92 Pages: 2~S14-4

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_2-S14-4

  • [Journal Article] Rapid measurement of plasma concentration of a molecular targeted agent, imatinib, with diamond sensor.2019

    • Author(s)
      Sawamura Seishiro、Razvina Olga、Ogata Genki、Watanabe Kota、Asai Kai、Hanawa Ai、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Proceedings for Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society

      Volume: 92 Pages: 1~P-131

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_1-P-131

  • [Journal Article] Development of in vivo drug sensing system with needle-type diamond microelectrode2019

    • Author(s)
      Ogata Genki、Asai Kai、Sano Yamato、Sawamura Seishiro、Takai Madoka、Kusuhara Hiroyuki、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Folia Pharmacologica Japonica

      Volume: 153 Pages: 273~277

    • DOI

      10.1254/fpj.153.273

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 針状ダイヤモンド電極を駆使した生体内薬物センシングシステム2020

    • Author(s)
      緒方 元気,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      第93回日本薬理学年会
    • Invited
  • [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた血漿中分子標的薬濃度の迅速な測定法2020

    • Author(s)
      齋木 琢郎,緒方 元気,加藤 理都,ラズビナ オリガ,澤村 晴志朗,松本 吉史,花輪 藍,浅井 開,栄長 泰明,西條 康夫,日比野 浩
    • Organizer
      第93回日本薬理学年会
  • [Presentation] ダイヤモンドセンサによる血漿中バンコマイシンの迅速測定2020

    • Author(s)
      ラズビナ オリガ,齋木 琢郎,緒方 元気,澤村 晴志朗,加藤 理都,花輪 藍,浅井 開,西條 康夫,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      第93回日本薬理学年会
  • [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた複数薬物のリアルタイム同時定量2020

    • Author(s)
      澤村 晴志朗,緒方 元気,桑原 沙耶香,加藤 理都,浅井 開,ラズビナ オリガ,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      第93回日本薬理学年会
  • [Presentation] 針状ダイヤモンド電極による局所薬物動態の生体内実時間マイクロセンシングシステム2019

    • Author(s)
      緒方 元気,浅井 開,澤村 晴志朗,楠原 洋之,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      NEURO2019
  • [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた分子標的薬の血漿濃度の迅速な測定2019

    • Author(s)
      緒方 元気,齋木 琢郎,澤村 晴志朗,ラズビナ オリガ,渡邉 航太,加藤 理都,浅井 開,花輪 藍,西條 康夫,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      第70回日本薬理学会北部会
  • [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた複数薬物のリアルタイム定量2019

    • Author(s)
      澤村 晴志朗,緒方 元気,浅井 開,渡邉 航太,ラズビナ オリガ,栄長 泰明,日比野 浩
    • Organizer
      第70回日本薬理学会北部会
  • [Presentation] 針状ダイヤモンドセンサによるメチルコバラミンの生体内リアルタイム測定2019

    • Author(s)
      花輪 藍,緒方 元気,浅井 開,加藤 理都,澤村 晴志朗,日比野 浩,栄長 泰明
    • Organizer
      第66回中部日本生理学会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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