2019 Fiscal Year Research-status Report
生体試料測定のための生体適合性化合物を化学結合したイオンセンサー用感応膜の開発
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18K05172
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
矢嶋 摂子 和歌山大学, システム工学部, 教授 (80272350)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | イオン感応膜 / 生体適合性 / 化学修飾 / スルホベタイン誘導体 / センサー性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオンセンサーは，目的イオンを高選択的に検出可能な分析装置であり，臨床分析に適している。しかし，従来のイオンセンサーの感応部位は生体適合性に乏しい材料で作製されているため，長期間，継続的に生体試料を測定すると，膜表面に生体試料由来のタンパク質などが付着し，センサー性能が低下する。そこで，本研究では，生体試料の測定を長期的に行えるイオンセンサーの開発を目指し，従来のイオン感応膜に生体適合性材料を化学結合することで，高い生体適合性を付与したイオンセンサーの開発を行うことを目的としている。
令和元年度は，昨年度に作製したスルホベタイン誘導体を修飾したイオン感応膜について，表面のスルホベタイン誘導体の修飾量を見積もった。これは，膜材料の1つである支持体のアジ化PVCの元素分析値とイオン感応膜のIRスペクトル（全反射法）測定の結果を組み合わせることで行った。その結果，様々な量のスルホベタイン誘導体が修飾されていることがわかったが，イオンセンサー性能が大きく変化するほどの違いはなかった。
また，生体適合性の評価方法について検討を行った。血栓の生成に関与するフィブリノーゲンをリン酸緩衝液に溶解した溶液に，イオン感応膜を浸漬し，膜へのタンパク質の吸着を観察したが，再現性がある結果が得られなかった。さらに，実験動物の血液にイオン感応膜を浸漬し，その様子を観察した。浸漬時間，温度，洗浄回数などを変化させて検討し，血小板の付着の様子を電子顕微鏡で観察することで，生体適合性を定性的に判断できることがわかった。
また，生体適合性材料として，ホスホリルコリン誘導体の合成にも取り組んだ。反応終了後，目的物が生成していることがわかったが，収率が非常に低かったことに加えて，精製に非常に手間取ったため，目的物を得ることはできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度作製したスルホベタイン誘導体を化学修飾したイオン感応膜の膜表面への修飾量について，測定法を組み合わせることで見積もることができた。
生体適合性の評価については，血栓生成に影響があるタンパク質と，実験動物の血液を用いて検討を行った結果，評価のための条件をほぼ決定することができた。ただ，定量的な評価を行うことも目指したが，それには至っていない。そのため，スルホベタイン誘導体の修飾量と生体適合性との関係については，定性的な評価にとどまっている。
また，他の種類の生体適合性化合物の合成も手がけているが，収率が低いのに加えて，精製に手間取っており，目的物がほとんど得られていない状況である。
以上を総合的に判断して，やや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度は，スルホベタイン誘導体のイオン感応膜への修飾量を見積もることができたが，センサー性能を損なわず，生体適合性も示すような適切な修飾量については，まだ求められていないので，検討する予定である。
また，イオン感応膜の生体適合性を定性的に評価することについてはできたが，定量的に評価ができる方法を検討することを考えている。電子顕微鏡の画像の処理をどのようにするのかについて検討する。
さらに，生体適合性化合物と考えられるホスホリルコリン誘導体の合成については，収率を向上させるための方法と精製法の検討を行う。合成の専門家にも助言を求めて目的物を得たのち，イオン感応膜へ化学修飾し，そのセンサー性能と生体適合性について検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年3月に開催の日本化学会第100春季年会に出席してセンサーについての講演を聴講するための旅費を予定していたが，新型コロナウィルス感染症への対応のため，現地での開催が中止になり，旅費を使用しなかったため。令和2年度は，合成実験に力を入れる予定であり，そのための試薬類の購入が必要となってくるため，令和元年度の残額については，主に物品費に用いることを考えている。
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Research Products
(1 results)
