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テーラーメード医療を指向とした電気刺激応答型薬物放出制御マイクロチップの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18590152
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医療系薬学
研究機関奥羽大学

研究代表者

柏木 良友  奥羽大学, 薬学部, 准教授 (50204384)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,860千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードテーラーメード医療 / 薬物送達システム / マイクロチップ / 電気信号 / 生体センサ
研究概要

本研究は、テーラーメード医療を可能とするための電気刺激応答型薬物放出制御マイクロチップの開発に関する研究を行った。電極より薬物を放出することが可能な素子は、基板電極上にナフィオンを被覆した後、表面キャスト法によりカチオン性薬物を静電的相互作用を利用し基板上に固定化、あるいは放出薬物を対イオンとして持つビピリジニウム塩を置換したピロール誘導体を創製し、電気化学的重合反応により基板上へ固定化することにより作製できた。これら作製された何れの素子においても定電位電解法では、印加電位を制御することにより、固定されている薬物の放出量を徐放制御できた。一方、定電流電解法では設定電位を制御することにより、固定されている薬物の放出量を徐放制御できた。さらに、設定電流を微小化にすることにより、固定されている薬物の放出開始を遅延化できた。
次に、糖尿病患者の治療を目的としてインスリン固定化素子とグルコースセンサとを組み合わせ、経時的にモニタリングを行いながらインスリンの放出制御を試みたところ、治療域に達したとき薬物放出素子よりインスリンが放出された。また、長時間周期で薬物送達が可能な素子の開発を目指し、基板にシリコンを用い、マイクロインジェクション等の技術を駆使し、少量を正確に充填できるよう貯蔵庫をピラミッド状にし、その表面を酸素や塩素イオン等による腐食を防ぐことが可能な金膜で覆い陽極と、陰極もまた腐食を防ぐためシリコンジオキシフィルムで覆った。この素子の陽極上に、電気刺激により薬物が放出する機能性材料を固定化し、生体内での腐食性を調査した。その結果、生体内と同様な成分の溶液中ではなんら影響を受けずに腐食されず、本電気刺激薬物放出チップが長時間周期で薬物送達が可能であった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Electrocatalytic Addition Reaction of Bromide Compounds and Activated Olefms on Nickel(II) Tetraazamacrocyclic Complex-modified Graphite Felt Electrode2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Electrochimca.Acta 52

      ページ: 2045-2050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Heck Reaction in Sohd Phase Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Electrochimca.Acta 52

      ページ: 3726-3731

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Fullctional Electrode Interface for Electroorganic Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi 127

      ページ: 1047-1057

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrocatalytic Addition Reaction of Bromide Compounds and Activated Olefins on Nickel(II) Tetraazamacrocyclic Complex-modified Graphite Felt Electrode2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 52

      ページ: 2045-2050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Heck Reaction in Solid Phase2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 52

      ページ: 3726-3731

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrocatalytic Addition Reaction of Bromide Compounds and Activated Olefins on Nickel(II)Tetraazamacrocyclic Complex-modified Graphite Felt Electrode2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Elcteochimica Acta 52

      ページ: 2045-2050

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Heck Reaction in Solid Phase Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Elcteochimica Acta 52

      ページ: 3726-3731

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Functional Electrode Interface for Electroorganic Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi 127

      ページ: 1047-1057

    • NAID

      110006318152

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrocatalytic Addition Reaction of Bromide Compounds and Activated Olefins on Niche (II) Tetraazamacrocyclic Complex-modified Graphite Felt Electrode2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi et al.
    • 雑誌名

      Elcteochimica Acta 52

      ページ: 2045-2050

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Heck Reaction in Solid Phase Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi et al.
    • 雑誌名

      Elcteochimica Acta 52

      ページ: 3726-3731

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of Functional Electrode Interface for Electroorganic Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi (印刷中)

    • NAID

      110006318152

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidation of Alcohols with Nitroxyl Radical Resins under Two-phase Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Synlett 16

      ページ: 69-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation of Alcohols with Nitroxyl Radical Resins under Two-phase Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi, et. al.
    • 雑誌名

      Synlett 16

      ページ: 69-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidation of Alcohols with Nitroxyl Radical Resins under Two-phase Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi et al.
    • 雑誌名

      Synlett 16

      ページ: 69-72

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Organic Electrocatalysis2005

    • 著者名/発表者名
      Theodore, Kuwana, et. al.
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Electrochemistry" eds. by Allen J. Bard and Martin Stratmann 10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction of Functional Electrode Interface for Electroorganic Synthesis

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi 127

      ページ: 1047-1057

    • NAID

      110006318152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 電子移動メディエーターの電極上への効率的な固定化法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      小野 哲也, 他
    • 学会等名
      日本薬学会第128年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2008-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of the Efficient Immobilization on the Electrode Surface of Electron Transfer Mediator2008

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya, Ono, et. al.
    • 学会等名
      The 128th Annual Meeting of the the Pharmaceutical Society of Japan
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2008-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 社会的ニーズに対応したエレクトロケミカルリアクターの構築2007

    • 著者名/発表者名
      柏木 良友
    • 学会等名
      平成19年度第1回機能材料、製造プロセス研究会
    • 発表場所
      奥羽大学
    • 年月日
      2007-06-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Construction of the Electrochemical Reactor corresponding to Social Needs2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi
    • 学会等名
      2007 The 1st Functional Material-Production Process Study Meeting
    • 発表場所
      Koriyama, Japan
    • 年月日
      2007-06-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 有機電解合成のための機能性電極界面の構築2006

    • 著者名/発表者名
      柏木 良友
    • 学会等名
      第28回東北薬学セミナー
    • 発表場所
      仙台ガーデンパレス
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Construction of Functional Electrode Interface for Electroorganic Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi
    • 学会等名
      The 28th Tohoku Pharmacology Seminar
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 炭素-炭素結合形成反応可能な基質固定化修飾電極の作製と固相合成への応用2006

    • 著者名/発表者名
      柏木 良友, 他
    • 学会等名
      第45回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2006-10-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Carbon-Carbon Bond Formation Reactions in Solid Phase Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kashiwagi, et. al.
    • 学会等名
      The 57th Annual Meeting of The Ihternational Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Edinburgh,UK
    • 年月日
      2006-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Polypyrrole-supported Graphite Felt for Carbon-Carbon Bond Formation Reactions in Solid Phase Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi, et. al.
    • 学会等名
      The 57th Annual Meeting of The International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2006-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 修飾グラファイトフェルト電極を固相反応場とした炭素-炭素結合形成反応2006

    • 著者名/発表者名
      小野 哲也, 他
    • 学会等名
      第30回エレクトロオーガニックケミストリー討論会
    • 発表場所
      東京工業大学長津田キャンパス
    • 年月日
      2006-06-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Modified Graphite Felt for C-C Bond Formation Reaction in Solid Phase Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya, Ono, et. al.
    • 学会等名
      The 30th Electroorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagatsuta, Japan
    • 年月日
      2006-06-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Substrate-supported Graphite Felt for C-C Bond Formation Reaction and its Application of Solid Phase Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo, Kashiwagi, et. al.
    • 学会等名
      The 45th Tohoku Branch Meeting of the n Pharmaceutical Society of Japan
    • 発表場所
      Yamagata, Japan
    • 年月日
      2006-01-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Encyclopedia of Electrochemistry, Vol. 102007

    • 著者名/発表者名
      Theodore Kuwana et al.
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Encyclopedia of Electrochemistry, Vol.10

    • 著者名/発表者名
      Theodore Kuwana, et. al.
    • 出版者
      Wiley-VCH(印刷中)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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