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2020 Fiscal Year Annual Research Report

An implantable drug-sensing system that contributes to safe and effective therapy for epilepsy

Research Project

Project/Area Number 19F18411
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

日比野 浩  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70314317)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MADHURANTAKAM SASYA  大阪大学, 医歯学系, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Keywordsダイヤモンドセンサ / 導電性ダイヤモンド / てんかん / 電気化学 / グルタミン酸センサ
Outline of Annual Research Achievements

受け入れ研究者らは、二つのセンサーを搭載したマイクロセンシングシステムを開発した。このシステムは、脳内局所の抗てんかん薬などの薬物濃度と、さらに同時にその薬の効果を神経の電気活動として捉える(Nature Biomedical Engineering, 1:654-666, 2017)。しかしながら、さらなる脳神経疾患や薬物療法の理解には、脳の電気的活動のみならず、それを惹起する神経伝達物質の濃度測定も重要と考えられる。哺乳類の中枢神経系における主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸は、神経活動に伴う情報の伝達に非常に重要な役割を果たしている。てんかんをはじめ、いくつかの脳神経疾患に伴って、グルタミン酸の異常な分泌増加が生じる。グルタミン酸濃度の上昇は、電気的な神経活動の増強のみならず、減衰とも相関する病態が知られている。よって本研究では、外国人特別研究員がグルタミン酸特異的な酵素であるL-グルタミン酸オキシダーゼを用いた針状グルタミン酸センサを開発した。研究員は、博士課程において酵素センサ開発の経験を持つ。そして、グルタミン酸センサと受け入れ研究者の局所薬物計測システムとの融合を試みた。本開発システムにより、脳の局所領域の薬物濃度と同時に、グルタミン酸濃度の観察が可能となり、さらなる病態理解や治療法の開発が期待される。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] Optimization of spectral-domain optical coherence tomography with a supercontinuum source for in vivo motion detection of low reflective outer hair cells in guinea pig cochleae2021

    • Author(s)
      Nin Fumiaki、Choi Samuel、Ota Takeru、Qi Zhang、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 28 Pages: 239~254

    • DOI

      10.1007/s10043-021-00654-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] “Nano”: An Emerging Avenue in Electrochemical Detection of Neurotransmitters2020

    • Author(s)
      Madhurantakam Sasya、Karnam Jayanth Babu、Brabazon Dermot、Takai Madoka、Ahad Inam Ul、Balaguru Rayappan John Bosco、Krishnan Uma Maheswari
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 11 Pages: 4024~4047

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.0c00355

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In Vivo Real-Time Simultaneous Examination of Drug Kinetics at Two Separate Locations Using Boron-Doped Diamond Microelectrodes2020

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

      Analytical Chemistry

      Volume: 92 Pages: 13742~13749

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c01707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterisation of the static offset in the travelling wave in the cochlear basal turn2020

    • Author(s)
      Ota Takeru、Nin Fumiaki、Choi Samuel、Muramatsu Shogo、Sawamura Seishiro、Ogata Genki、Sato Mitsuo P.、Doi Katsumi、Doi Kentaro、Tsuji Tetsuro、Kawano Satoyuki、Reichenbach Tobias、Hibino Hiroshi
    • Journal Title

      Pfl?gers Archiv - European Journal of Physiology

      Volume: 472 Pages: 625~635

    • DOI

      10.1007/s00424-020-02373-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Surface functionalization of carbon-based sensors with biocompatible polymer to enable electrochemical measurement in protein-rich environment2020

    • Author(s)
      Uen Tinnlea、Kushiro Keiichiro、Hibino Hiroshi、Takai Madoka
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 309 Pages: 127758~127758

    • DOI

      10.1016/j.snb.2020.127758

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2021-12-27  

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