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2020 Fiscal Year Research-status Report

Development of an implantable sensory system that can approach safe and effective therapeutic interventions for neuropsychiatric disorders

Research Project

Project/Area Number 20K21883
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) 楠原 洋之  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00302612)
緒方 元気  大阪大学, 医学系研究科, 特任講師(常勤) (80452829)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Keywords針状ダイヤモンドセンサ / 局所薬物動態 / てんかん / 電気化学センサ / フリームービング
Outline of Annual Research Achievements

本年度研究では、針状ダイヤモンドセンサを駆使し、覚醒動物から、脳の局所薬物濃度、神経活動、血中濃度、全身症状の全てを、同時かつ長期間に渡り、リアルタイム計測するマルチ・センサシステムの創製を試みた。
初めに麻酔下にて、針状ダイヤモンドセンサと神経活動を測定するためにのEEG電極をラット頭部への埋め込み手術をした。その後、ラットの覚醒と回復後に、ラットの行動を確認した。その結果、埋め込み手術による影響は観察されなかった。
次に、それらのラットを用いて、抗てんかん薬ラモトリギンの薬物濃度測定と神経活動の測定を実施した。その結果、ラモトリギンの濃度上昇と神経活動の同時測定に成功した。しかしながら、これらの応答は、動物が自由に行動できるため、非常にノイズが大きく、シグナル・ノイズ比が悪かった。さらに、ノイズ影響のためラモトリギン濃度変化と神経活動の変化の相関関係を解析できなかった。
今後、測定系の改良と最適化によりノイズの問題を解決する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍の影響により、協力研究室の閉鎖により実験材料の入手が停止したり、実験の実施時間が大幅に減少したため、進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

今後、研究計画通りの実施を進めたい。

Causes of Carryover

本年度はコロナ禍の影響により、研究の進捗が当初より大幅に遅れているため、次年度への予算の繰越が必要となった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 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] 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] 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
  • [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

URL: 

Published: 2021-12-27  

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