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長期間の臨床使用可能な高感度皮下グルコースセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555560
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物・生体工学
研究機関静岡大学

研究代表者

須藤 雅夫  静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)

研究分担者 鈴木 辰生  日機装(株), 静岡製作所, 主事
木村 泰三  浜松医科大学, 第一外科, 助教授 (80114461)
原田 幸雄  浜松医科大学, 第一外科, 教授 (00010380)
木村 元彦  静岡大学, 工学部, 講師 (20195382)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードグルコースセンサー / 糖尿病 / 人工すい臓 / 生体適合膜 / ナフィオン / プラズマ重合 / 荷電膜 / 交換吸着 / 血糖値 / 皮下組織 / マイクロダイアリシス / 透析膜 / 生体適合性 / タンパク質吸着
研究概要

グルコースセンサーの応答電流の線型性については、固定化酵素単独膜でのセンサーではグルコース感応膜のM_Gを小さくすれば線型性が向上することが分かっていたが、選択透過膜を被覆した場合は逆にグルコース感応膜のM_Gを大きくすると線型性が向上するということが理論的シミュレーションより明らかとなり、これを実験的に実証することができた。また、選択透過膜の膜厚が10μm以下の場合は酸素とグルコースの選択透過比の値は50以上必要であることが分かった。酸素の選択透過膜として採用したポリウレタン膜はポリウレタン溶液の溶媒比、濃度によりセンサーの出力、応答時間が変化することが分かった。M_Gが0.7のグルコース感応膜に溶媒比THF:DMF=98:2、濃度3%のポリウレタン溶液より形成せしめたポリウレタン膜を被覆したセンサーの応答電流はin vitroにおいて酸素分圧5%の雰囲気下で500mg・dL^<-1>以上まで線型性が認められた。この時の出力は10nA/100mg・dL^<-1>-glucoseであった。ナフィオン膜を被覆したセンサーはアルブミン溶液中においては24時間以上に渡って出力電流は安定していたが、標準血清中ではアルブミン以外のタンパク質の影響を受け、出力電流の低下が見られた。ペントバルビタール(25mg・kg^<-1>)麻酔下の雑種成犬15.5kg雄の右側背部皮下組織内にセンサーを埋め込んだ。左外頚静脈からシリコンカテーテルを挿入し、その先端を鎖骨下静脈内に留置し、自動輸液ポンプ(テクトロン(株)、SP-60-T)にて50%ブドウ糖溶液を30分かけて持続注入した。また実験中は0.7mL・min^<-1>の生理食塩水を点滴注入した。試作したセンサーは高い出力を示し、7時間に渡り皮下組織グリコース濃度の連続計測に成功した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "メディエーター型簡易血糖値モニターの性能試験" 化学工学シンポジウムシリーズ. 58巻. 42-45 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "酸素発生型ディスポ-ザブル血糖値モニターの開発とセンサー応答" 化学工学シンポジウムシリーズ. 58巻. 46-49 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "セラミック分離膜のファウリング現象とその対策(その1)" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 548-554 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "セラミック分離膜のファウリング現象とその対策(その2)" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 725-734 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "イオン交換膜の不均質膜内構造と輸送特性" J. ION EXCHANGE. 8巻. 202-213 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "血糖値測定システム" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 918-924 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "環境工学" 槇書店, 245 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Non-homogeneous Intramembrane Structure and Transport Properties of ion-Exchange Membrane" J.ION EXCHANGE. 8. 202-213 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Effects of Thermal and Concentration Boundary layrs on Vapor Permeation in Membrane distilllation of Aqueous Lithium Bromide Solution" J.Membrane Sci.131. 1-7 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsumoto: "Fouling Phenomana of Ceramic Separation Membranes and Their Controls (Part1)" Chem.Eng.42. 548-554 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsumoto: "Fouling Phenomana of Ceramic Separation Membranes and Their Controls (Part2)" Chem.Eng.42. 725-734 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Performance Test of Disposable Monitor of Blood Glucose using Mediatior" Chem.Eng.Symposium Series.Vol.58. 42-45 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Development and Analysis of Sensor Output of Disposable Monitor of Blood Glucose with Oxygen Pregeneration" Chem.Eng.Symposium Series.Vol.58. 46-49 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Monitoring System of Blood Glucose" Chem.Eng.42. 918-924 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hibino: "Effects of Holdups of Gas and Liquid Phases in Packed-Bed Electrode on Current Efficiency of Electrochemical Production of Hydrogen Peroxide" Denki Kagaku. 65. 1091-1096 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Transport Properties of Acrylic Acid or Fluoro-sulfonate Charged-Membranes Prepared by Low Temperature Plasma Polymerization" J.Soc.Fiber Sci.& Tech.Jpn. 52. 110-115 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "In-situ Evaluation of Protein Adsorption on Polymer films Coated over Piezoelectric Quartz Resonators" Membrane. 21. 74-81 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Comparison among Conductivity Measurements of an Ion-exchange Membrane" J.Sea Water Soc.Jpn. 49. 341-346 (1995)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Evaluation of Ionic Transport of Charged Membranes Prepared by Plasma Polymerization" Membrane Symposium. No.7. 125-128 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Itoi: "Recent Trend on Ion-exchange Membrane Technology (I)" J.Sea Water Soc.Jpn. 49. 3-21 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Itoi: "Recent Trend on Ion-exchange Membrane Technology (II)" J.Sea Water Soc.Jpn. 49. 280-305 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Comparison between Output Linearlities of Oxygen Detector and Hydrogen Peroxide Detector for Amperometric Glucose Ssnsor" J.Chem.Eng.Jpn. 28. 816-822 (1995)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Development of Micro-Dialysis Method for Monitoring Bolld Glucose in Subcutaneous Tissue" Chem.Eng.Symposium Series. Vol.55. 13-16 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "メディエーター型簡易血糖値モニターの性能試験" 化学工学シンポジウムシリーズ. 58巻. 42-45 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "酸素発生型ディスポ-ザブル血糖値モニターの開発とセンサー応答" 化学工学シンポジウムシリーズ. 58巻. 46-49 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "セラミック分離膜のファウリング現象とその対策(その1)" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 548-554 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "セラミック分離膜のファウリング現象とその対策(その2)" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 725-734 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "イオン交換膜の不均質膜内構造と輸送特性" J.ION EXCHANGE. 8巻. 202-213 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤 雅夫: "血糖値測定システム" ケミカルエンジニヤリング. 42巻. 918-924 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "環境工学" 槙書店, 245 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤雅夫: "ディスポ-ザブル型血糖値測定センサーの特性と理論展開" 化学工学. 60. 392-393 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "低温プラズマ重合によるアクリル酸及びフッ素系スルフォン酸荷電膜の合成と輸送" 繊維学会誌. 52. 110-115 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "水晶発振子に被覆された高分子薄膜へのタンパク質吸着のin situ評価" 膜(Membrane). 21. 74-81 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "皮下組織内グルコース測定のためのマイクロダイアリシス法の開発" 化学工学シンポジウムシリーズ. 55. 13-16 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "電流応答速度を指標とする尿酸センサーの開発と理論展開" 化学工学シンポジウムシリーズ. 55. 55-58 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "Effect of diffusion and reaction within enzyme membrane on output current of a diaposable monitor of blood glucose" Proceedings of ICOM-96. 780-781 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 糸井 滋: "イオン交換膜技術に関する最近の動向(その1)" 日本海水学会誌. 49. 3-21 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 糸井 滋: "イオン交換膜技術に関する最近の動向(その2)" 日本海水学会誌. 49. 280-305 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "プラズマ重合荷電膜のイオン透過特性の評価" Membrane Symposium. 7. 125-128 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "水晶発振子に被覆された高分子薄膜へのタンパク質吸着のinsita評価" 膜. 21. 74-81 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 須藤雅夫: "イオン交換膜の膜伝導度測定法の比較" 日本海水学会誌. 49. 341-346 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sudoh: "Comparison Detween output linearities of Oxyger detector and hydrogen peroxite detector for amperometricglucose sensor" J. Chem.Ing. Japan. 28. 816-822 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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