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オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18H03513
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

緒方 元気  新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)

研究分担者 楠原 洋之  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00302612)
栄長 泰明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
日比野 浩  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70314317)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM / POCT / 薬物動態 / 経口分子標的薬 / パゾパニブ / レンバチニブ / ダイヤモンンド電極 / 血中濃度 / がん薬物療法 / ダイヤモンドセンサ / 癌 / イマチニブ / 電気化学測定 / センサ / 抗がん剤 / 電気化学分析
研究成果の概要

本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中濃度の経時変化を測定した。Tmaxは約4時間となり、先行研究と類似していた。迅速、簡便、安価な本計測法の展開により、効果的かつ安心・安全な経口分子標的薬のオーダーメイド治療が可能になると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した、血漿中薬物測定システムは、最先端素材であるダイヤモンド電極をセンサとして活用することにより、これまでLC-MS/MSなどの大型分析装置でしか測定できなかった経口分子標的薬を、迅速、簡便、安価に測定することを実現した。将来、本研究成果により、下記のような課題解決が期待される。(1)効果を最大に、副作用を最小限にする投薬方法の開発の礎となり得る。(2)過剰量投与を抑制し、無駄となる薬を減らすことで、医療費の削減に貢献する。(3)臨床医学や医療のみならず、薬物動態学などの基礎研究の新たな分析ツールとなり得る。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] In Vivo Real-Time Simultaneous Examination of Drug Kinetics at Two Separate Locations Using Boron-Doped Diamond Microelectrodes2020

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Ai、Ogata Genki、Sawamura Seishiro、Asai Kai、Kanzaki Sho、Hibino Hiroshi、Einaga Yasuaki
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 20 ページ: 13742-13749

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c01707

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterisation of the static offset in the travelling wave in the cochlear basal turn2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ota, F. Nin, S. Choi, S. Muramatsu, S. Sawamura, G. Ogata, M. P. Sato, Kat. Doi, K. Doi, T. Tsuji, S. Kawano, T. Reichenbach, and H. Hibino
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv - European Journal of Physiology

      巻: 472 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s00424-020-02373-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An electrochemical aptamer-based sensor prepared by utilizing the strong interaction between a DNA aptamer and diamond2020

    • 著者名/発表者名
      Asai Kai、Yamamoto Takashi、Nagashima Shinichi、Ogata Genki、Hibino Hiroshi、Einaga Yasuaki
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 145 号: 2 ページ: 544-549

    • DOI

      10.1039/c9an01976f

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ダイヤモンドセンサを用いた血漿中の分子標的薬の迅速な測定法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kota、Ogata Genki、Sawamura Seishiro、Asai Kai、Hanawa Ai、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • 雑誌名

      日本薬理学会年会要旨集

      巻: 92 号: 0 ページ: 1-P-130

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_1-P-130

    • NAID

      130007812669

    • ISSN
      2435-4953
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 針状ダイヤモンド微小電極を駆使した生体内薬物センシングシステムの創出2019

    • 著者名/発表者名
      Ogata Genki、Asai Kai、Sano Yamato、Sawamura Seishirou、Takai Madoka、Kusuhara Hiroyuki、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • 雑誌名

      日本薬理学会年会要旨集

      巻: 92 号: 0 ページ: 2-S14-4

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_2-S14-4

    • NAID

      130007813110

    • ISSN
      2435-4953
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] ダイヤモンドセンサによる血漿中の分子標的薬イマチニブの迅速測定2019

    • 著者名/発表者名
      Sawamura Seishiro、Razvina Olga、Ogata Genki、Watanabe Kota、Asai Kai、Hanawa Ai、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • 雑誌名

      日本薬理学会年会要旨集

      巻: 92 号: 0 ページ: 1-P-131

    • DOI

      10.1254/jpssuppl.92.0_1-P-131

    • NAID

      130007812670

    • ISSN
      2435-4953
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 針状ダイヤモンド微小電極を駆使した生体内薬物センシングシステムの創出2019

    • 著者名/発表者名
      Ogata Genki、Asai Kai、Sano Yamato、Sawamura Seishiro、Takai Madoka、Kusuhara Hiroyuki、Einaga Yasuaki、Hibino Hiroshi
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 153 号: 6 ページ: 273-277

    • DOI

      10.1254/fpj.153.273

    • NAID

      130007661321

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical measurement of lamotrigine using boron-doped diamond electrodes2018

    • 著者名/発表者名
      Hanawa Ai、Asai Kai、Ogata Genki、Hibino Hiroshi、Einaga Yasuaki
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 271 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2018.03.112

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生体内の薬物動態とその作用をリアルタイム計測する局所薬物センサシステム2020

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気、澤村 晴志朗、浅井 開、楠原 洋之、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた分子標的薬パゾパニブの血漿濃度の迅速測定2020

    • 著者名/発表者名
      齋木 琢郎、緒方 元気、澤村 晴志朗、ラズビナ オリガ、渡邉 航太、加藤 理都、浅井 開、松本 吉史、森山 雅人、西條 康夫、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      第71回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた電気化学測定による薬物血中濃度の迅速測定2020

    • 著者名/発表者名
      齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 西條 康夫, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 日比野 浩
    • 学会等名
      第 67 回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた電気化学測定に基づく、経口分子標的薬血漿中濃度の迅速・簡便な測定2020

    • 著者名/発表者名
      齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 西條 康夫, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 日比野 浩
    • 学会等名
      第 143 回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Rapid Measurement of Plasma Concentration of Pazopanib, a Multi-Kinase Inhibitor, with Diamond Sensor2020

    • 著者名/発表者名
      齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 西條 康夫, 日比野 浩
    • 学会等名
      第18回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 針状ダイヤモンド電極を駆使した生体内薬物センシングシステム2020

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      第93回日本薬理学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた血漿中分子標的薬濃度の迅速な測定法2020

    • 著者名/発表者名
      齋木 琢郎,緒方 元気,加藤 理都,ラズビナ オリガ,澤村 晴志朗,松本 吉史,花輪 藍,浅井 開,栄長 泰明,西條 康夫,日比野 浩
    • 学会等名
      第93回日本薬理学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサによる血漿中バンコマイシンの迅速測定2020

    • 著者名/発表者名
      ラズビナ オリガ,齋木 琢郎,緒方 元気,澤村 晴志朗,加藤 理都,花輪 藍,浅井 開,西條 康夫,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      第93回日本薬理学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた複数薬物のリアルタイム同時定量2020

    • 著者名/発表者名
      澤村 晴志朗,緒方 元気,桑原 沙耶香,加藤 理都,浅井 開,ラズビナ オリガ,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      第93回日本薬理学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 針状ダイヤモンド電極による局所薬物動態の生体内実時間マイクロセンシングシステム2019

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気,浅井 開,澤村 晴志朗,楠原 洋之,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた分子標的薬の血漿濃度の迅速な測定2019

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気,齋木 琢郎,澤村 晴志朗,ラズビナ オリガ,渡邉 航太,加藤 理都,浅井 開,花輪 藍,西條 康夫,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      第70回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた複数薬物のリアルタイム定量2019

    • 著者名/発表者名
      澤村 晴志朗,緒方 元気,浅井 開,渡邉 航太,ラズビナ オリガ,栄長 泰明,日比野 浩
    • 学会等名
      第70回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 針状ダイヤモンドセンサによるメチルコバラミンの生体内リアルタイム測定2019

    • 著者名/発表者名
      花輪 藍,緒方 元気,浅井 開,加藤 理都,澤村 晴志朗,日比野 浩,栄長 泰明
    • 学会等名
      第66回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A microsensing system for the in vivo real-time monitoring of local drug kinetics.2019

    • 著者名/発表者名
      Genki Ogata, Kai Asai, Seishiro Sawamura, Hiroyuki Kusuhara, Yasuaki Einaga, Hiroshi Hibino
    • 学会等名
      International Symposium on Diamond Electrochemistry 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A microsensing system for the in vivo real-time monitoring of local drug kinetics.2019

    • 著者名/発表者名
      Genki Ogata, Kai, Asai, Yamato Sano, Seishiro Sawamura, Madoka Takai, Hiroyuki Kusuhara, Yasuaki Einaga, Hiroshi Hibino
    • 学会等名
      The 9th BRI International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 針状ダイヤモンド微小電極を駆使した生体内薬物センシングシステムの創出2019

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気、浅井 開、佐野 大和、澤村 晴志朗、高井 まどか、楠原 洋之、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサを用いた血漿中の分子標的薬の迅速な測定法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉 航太、緒方 元気、澤村 晴志朗、浅井 開、花輪 藍、栄長 泰明、日比野浩
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドセンサによる血漿中の分子標的薬イマチニブの迅速測定2019

    • 著者名/発表者名
      澤村 晴志朗、ラズビナ オリガ、緒方 元気、渡邉 航太、浅井 開、花輪 藍、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A microsensing system for the in vivo real-time detection of local drug kinetics and local physiological activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Genki Ogata, Kai, Asai, Seishiro Sawamura, Madoka Takai, Hiroyuki Kusuhara, Yasuaki Einaga, Hiroshi Hibino
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内局所の薬物の濃度と作用の変動を同時計測するマイクロセンシングシステムの創出2018

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気、浅井 開、佐野 大和、高井 まどか、楠原 洋之、栄長 泰明、 日比野 浩
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] てんかんのオーダメイド医療に資する埋込型薬物センサシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気、浅井 開、澤村 晴志朗、楠原 洋之、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      第69回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内耳蝸牛を標的にした針状ダイヤモンドセンサによる薬物動態のin vivoリアルタイム測定2018

    • 著者名/発表者名
      緒方 元気、栄長 泰明、日比野 浩
    • 学会等名
      第28回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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