脳内生理活性物質定量化のための多機能バイオセンサーの試作とそのシステム化

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61870102
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大村 裕 九大, 医学部, 教授 (30019517)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 正之 東北大学, 工学部, 教授 (50005170) ; 山添 昇 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (40037817) ; 片渕 俊彦 九州大学, 医学部, 助手 (80177401) ; 清水 宣明 九州大学, 医学部, 講師 (50019634) ; 赤池 紀生 九州大学, 医学部, 助教授 (30040182)
• Keywords: グルコセンサー / ボルタメトリー / 血糖値 / セロトニン / 5-ハイドロキシトリプトファン / 視床下部

Research Abstract

【I】.Ion Sensitive Field Effect TransmissionによるグルコースセンサーInvitroにおける実験では本研究で開発したグルコースセンサーはグルコース濃度に比例した利得を示した。In-vivoにおける実験では右心房カテーテルからのグルコース注入による血糖値の上昇に対して麻酔下ラット脳内(視床下部)に挿入した本グルコースセンサーはある程度の応答性を示したが、生理的な血糖値の変化を経時的に測定するに到っておらず、またその応答性も極めて短時間で消失してしまった。In-vivoでの応答性および安定性は酵素膜の組成・膜厚・表面処理などによってかなり変化することが確認できたので、現在最適な膜組成を検討中である。
【II】.In-vivo voltammetry(IVV)法。
視下床部の腹内側核・室傍核・外側野などへのセロトニンの微量注入によりラットの摂食が抑制されることが知られている。このことから上記諸核におけるセロトニン代謝産物の濃度変化をIVV法を用いて長時間慢性ラットで測定しつつ摂食行動との関連を検討した。すなわち視床下部におけるセロトニン代謝産物濃度の上昇とともに摂食行動が抑制される傾向が認められた。カーボンファイバー作用電極はトリプトファンからセロトニンへの代謝の中間産物である5-hydroxytryptophan(5-HTP)にも軽度の感受性を有するため、摂食によって吸収されたトリプトファンに由来する5-HTPの血中濃度の上昇が感知されている可能性があるためトリプトファン欠乏食を与えて上記のセロトニンの濃度変化の確認を試みている。また、視床下部の神経活動と局所のセロトニン代謝産物の濃度変化の関連をみるため、慢性神経活動記録用の白金-イリジウム線(φ20μm)とIVV用カーボンファイバー作用電極を組み合わせた電極を開発し実用化を試みている。

Research Products

• [Publications] 大村裕: 病態生理. 5. 721-726 (1986)
• [Publications] Aoyagi,K.: Journal of the Physiological Society of Japan. 48. 257 (1986)
• [Publications] 青柳和彦: 第7回日本肥満学会. (1986)