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生体内リアルタイム計測用NO・スーパーオキサイドセンサ・システムの開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 13555228
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関川崎医療短期大学

研究代表者

望月 精一  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596)

研究分担者 片岡 則之  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681)
平松 修  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (50208849)
後藤 真己  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 教授 (50148699)
吉田 清  川崎医科大学, 医学部, 教授 (60322583)
宮坂 武寛  岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (60308195)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
キーワード一酸化窒素(NO) / superoxide / センサ / カテーテル / 血管内皮機能 / superoxide dismutase (SOD) / 酸化窒素(NO) / スーパーオキサイド / 冠状静脈洞 / センサー / in vivo計測
研究概要

1.カテーテル型NOセンサの開発
【13年度】基本となるin vivo NOセンサの基本特性の評価を行った。NOガス飽和水溶液による校正で約580pA/nM-NOを示した。NO関連試薬などのベースライン電流値への影響から、本センサが高いNO選択性を有していることを認めた。硝酸薬を動注してラット腹部大動脈血中NO濃度変化を計測したところ、数nMの濃度上昇を認めた。
【14年度】前年度のNOセンサをナイロンエラストマー製カテーテル内に固定し、プロトタイプのカテーテル型NOセンサを作製した。麻酔イヌの大腿動脈経由で胸部大動脈内にセンサ感知部を留置した。アセチルコリン(ACh)を投与したところ、直ちに血中NO濃度の上昇が計測された。一方、NO合成酵素阻害物質L-NMMAを投与した後にAChを投与したところ、NO濃度の上昇は有意に減弱した。
【15年度】中枢側での計測のため、前年度開発したカテーテル型NOセンサの感知部の先端に血管内壁保護用ソフトチップと感知部保護用ワイヤを取り付けた。麻酔イヌの右頚静脈経由で冠状静脈洞内にセンサ感知部を留置した。AChの冠動脈内ボーラス投与で、速やかなNO濃度の上昇が計測され、5nM前後のピークNO濃度を認めた。一方、NO合成酵素阻害物質L-NAME投与後は、AChに対する反応は有意に減少した。
以上、安定して血中NO濃度を計測し得るカテーテル型NOセンサを開発でき、血管内皮機能の評価など臨床応用への可能性が示唆された。
2.スーパーオキサイドセンサの開発
SODを固定化したセンサを作製し、flow cell型計測装置に装着した。予めエンドトキシンを投与したラットから摘出した組織(心筋、肝臓、腎臓)を装置に充填して計測したところ、SOD同時潅流時に、計測電流値の減少を認めたことから、組織由来スーパーオキサイドの計測が可能であることを確認した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Mochizuki S, et al.: "Effect of dietary control on plasma nitrate level and estimation of basal systemic nitric oxide production rate in humans"Heart.Vessels. 15. 274-279 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mochizuki S, et al.: "Direct in situ evaluation of nitroglycerin-derived nitric oxide production in the canine and rat vascular walls at high temporal and spatial resolutions"Cardiovasc.Eng.Int.J.. 1. 85-91 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mochizuki S, et al.: "Evaluation of basic performance and applicability of a newly developed in vivo nitric oxide sensor"Physiol.Meas.. 23. 261-268 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyasaka T, et al.: "Development of a contamination free 6 valve injector inline monitoring system for endotoxin measurement in dialysate"ASAIO J.. 48. 389-393 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Endo K, et al.: "Development of a superoxide sensor by immobilization of superoxide dismutase"Sensors Actuator. 83. 30-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 望月精一: "冠循環のバイオメカニクス(梶谷文彦編著):ノート(メカノストレスとNO、EDHF、CO、PGI_2)"コロナ社. 222 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Effect of dietary control on plasma nitrate level and estimation of basal systemic nitric oxide production rate in humans"Heart.Vessels. 15(6). 274-279 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Direct in situ evaluation of nitroglycerin-derived nitric oxide production in the canine and rat vascular walls at high temporal and spatial resolutions"Cardiovasc.Eng.Int.J.. 1(2). 85-91 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Evaluation of basic performance and applicability of a newly developed in vivo nitric oxide sensor"Physiol.Meas.. 23(2). 261-268 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyotaka Yada, et al.: "Roles of ADMA, BH4, oxidative stress as risk factors and antioxidant effect of an HMG-CoA reductase inhibitor in insulin-resistant Zucker fatty rats"Journal of Japanese College of Angiology. 42(5). 297-300 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosuke Endo, et al.: "Development of a superoxide sensor by immobilization of superoxide dismutase"Sensors Actuator. 83. 30-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehiro Miyasaka, et al.: "Development of a contamination free 6 valve injector inline monitoring system for endotoxin measurement in dialysate"ASAIO J.. 48. 389-393 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Measurement of acetylcholine-induced endothelium-derived nitric oxide in aorta using a newly developed catheter-type nitric oxide sensor"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 306. 505-508 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayo Hayama, Takehiro Miyasaka, Seiichi Mochizuki, et al.: "Optimum dialysis membrane for endotoxin blocking"J.Memb.Sci.. 219. 15-25 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Role of hyaluronic acid glycosaminoglycans in shear-induced endothelium-derived nitric oxide release"Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.. 285. H722-H726 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Measurement of acetylcholine-induced endothelium-derived nitric oxide in aorta using a newly developed catheter-type nitric oxide sensor"Biochemical and Biophysical Research Communications. 306. 505-508 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masayo Hayama, Takehiro Miyasaka, Seiichi Mochizuki, et al.: "Optimum dialysis membrane for endotoxin blocking"Journal of Membrane Science. 219. 15-25 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki, et al.: "Role of hyaluronic acid glycosaminoglycans in shear-induced endothelium-derived nitric oxide release"American Journal of Physiology. 285. H722-H726 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤恒介, 宮坂武寛, 望月精一 他: "スーパーオキサイドセンサ"Medical Science Digest. 29・14. 20-23 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 氷見直之, 宮坂武寛, 望月精一 他: "スーパーオキサイド産生量の正常と病態ラットにおける臓器間差異の解析"信学技報. MBE2003-50. 43-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 望月精一他: "血液透析に関連した病態におけるNO・酸化ストレスの関連因子の計測・評価"腎臓. 26・2. 172-176 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 矢田豊隆: "内因性NO合成阻害因子と酸化ストレス起因性血管内皮障害の発症メカニズムとHMG-CoA reductase inhibitor長期投与の効果"脈管学. 42・5. 297-300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kosuke Endo: "Development of a superoxide sensor by immobilization of superoxide dismutase"Sensors and Actuator. 83. 30-34 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takehiro Miyasaka: "Development of a contamination free 6 valve injector inline monitoring system for endotoxin measurement in"ASAIO Journal. 48. 389-393 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 宮坂武寛: "生体計測用スーパーオキサイドセンサ"医工学治療. 14・3. 158-161 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki: "Direct in situ evaluation of nitroglycerin-derived nitric oxide production in the canine and rat vascular walls at high temporal and spatial resolutions"Cardiovascular Engineering : An International Journal. 1・2. 85-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki: "Effect of dietary control on plasma nitrate level and estimation of basal systemic nitric oxide production rate in humans"Heart and Vessels. 15・6. 274-279 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichi Mochizuki: "Evaluation of basic performance and applicability of a newly developed in vivo nitric oxide sensor"Physiological Measurement. 23・2. 261-268 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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