半導体ガスセンサ-による血中アンモニアの連続測定法の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63870010
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 森本 本利 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (30079694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 能勢 博 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (40128715)
• Keywords: 血中アンモニア / 血中BUN / 連続測定法 / 透析

Research Abstract

昨年度に作成したIr-Pd-MOSダイオ-ドを用いて、その測定系に改良を加えた。すなわち負荷容量を一定とし、アンモニア濃度の変化によるバイアス電圧の変化を測定した。その結果、0-15ppmのアンモニアの濃度変化に対して200mVの変化が得られた。つづいてSnO_2を主成分とする焼結型半導体についてもアンモニアに対する応答性を検討し、0-80ppmの間でセンサ-抵抗値の対数が直線性を示すことが明らかになった。またアンモニア透過膜としてpolyterafluoroethyleneを用いたアンモニアガスセンサ-型電極についてもその性能を検討したところ、0.1-20mMの広い範囲で直線性を示した。またこの方法はガス及び溶液のいずれをもサンプルとして使用可能であり、またハウジングの組立や、使用目的に応じた測定系の変更も容易であるため、以後の解析にはこの電極法を用いた。
この電極法を用いて、全血の尿素(BUN)の連続に測定法を試みた。方法としてはホルミルセルロファインにウレア-ゼを固定化し、この酵素を微小カラムに充填し、このカラムに血液を通してその際に発生するアンモニアから尿素を連続的に測定した。その結果、尿素濃度として0.1-100mMの範囲で尿素濃度の対数と電極電位の間に直線関係が得られ、血液や尿などの体液の尿素濃度を連続的に測定することが可能となった。
この尿素の連続測定法をヘマトクリット値の連続測定法と同時に用いて、腎透析患者の血中尿素と循環血液量の指標としてのヘマトクリット値を連続的に測定することに成功した。その結果、人工透析経過のモニタリングが自動的に行いうることが明らかとなり、今後腎透析装置の自動運転化への応用の可能性が開かれた。またこの方法はスペ-スステ-ションなどの閉鎖環境内の汚染度をモニタ-することなどへの応用が可能と考えられる。

Research Products

• [Publications] 広瀬宗孝、相馬彰,森本武利,他: "ウレア-ゼ添加セルロ-スゲルを用いた全血における尿素連続測定法" 人工臓器. 18. (1990)
• [Publications] 相馬彰,広瀬宗孝,森本武利,他: "循環血液量及びBUN連続モニタリング法の人工透析装置への応用" 人工臓器. 18. (1990)
• [Publications] T.Morimoto,K.Miki,H.Nose: "Hyperthermic Oncology 1988" Taylor & Francis, 326-329 (1989)