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生体分解性マイクロニードルを用いた無痛グルコースセンサーやDDSの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19F19725
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

金 範ジュン  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60334356)

研究分担者 BONFANTE GWENAEL  東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードマイクロニードル / バイオセンサー / グルコースセンサー / 生体分解性ポリマー / 低侵襲血糖値センサー / DDS
研究開始時の研究の概要

本研究では、主に生体分解性のポリマーを用いたマイクロニードルの新規製作方法を開発し、薬剤輸送以外のセンサーとして機能する低侵襲血糖値センサーへの応用を目指している。本研究より、従来技術では達成できなかったポリマーベースの低侵襲センサーの実現に大きく寄与が持たされることが期待できる。多孔質マイクロニードルの表面処理やデバイス内部の素子を変更し、他のバイオマーカに対しても有効な測定が可能であり、他の疾病の診断に関しても有効性であることが期待される。

研究実績の概要

本研究の目的は、生体分解性かつ多孔質のマイクロニードルを製作し、DDS応用ではなく、生体内の物質(例え、細胞間体質)を吸収できるニードルアレーを製作することで、様々な生体分解性ポリマーを用いた多孔質マイクロニードルの製作方法を最適化、確立し、大量生産が可能な最適化製造基盤を目指した。
Monitoring chemical and biological compositions of bio-fluids in human body is a key parameter of for diagnosing diseases nowadays. For continuous monitoring, a promising candidate is the porous microneedles. Porous microneedles made of biodegradable and bio-compatible materials, processed to make them porous are attractive alternative for continuous sensing and diagnosis of bio-fluids.
In this research, glucose sensing through the microneedles were achieved using the experimental array presented previously. Indeed, a better understanding of the mechanism involved in the fluid collection was achieved as well as an optimization of the process: temperature of treatment, ratio porogen/material. Full characterization of the device including mechanical strength, fluid intake, SEM observation has been done.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Hakjae、Bonfante Gwena?l、Sasaki Yui、Takama Nobuyuki、Minami Tsuyoshi、Kim Beomjoon
    • 雑誌名

      MEDICAL DEVICES & SENSORS

      巻: 3 号: 4 ページ: 10109-10109

    • DOI

      10.1002/mds3.10109

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Polymers to enhance mechanical properties of microneedles for bio-medical applications2020

    • 著者名/発表者名
      Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Leilei Bao, Jongho Park, Nobuyuki Takama, Beomjoon Kim
    • 雑誌名

      Micro and Nano Systems Letters

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s40486-020-00113-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Biodegradable porous microneedles via PLA microspheres for rapid ISF extraction2021

    • 著者名/発表者名
      Leilei Bao, Jongho Park, Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Biodegradable microneedles for bio-sensing application2020

    • 著者名/発表者名
      Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Leilei Bao, Jongho Park, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      2020 NAMIS Marathon Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of a Hydrogel Microneedle Array for Glucose Monitoring2020

    • 著者名/発表者名
      Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Leilei Bao, Jongho Park, Nobuyuki Takama, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      he 6th International Conference on Microneedles (Microneedles 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodegradable Porous Microneedle Patch Fabricated Via PLA Microspheres for Rapid Interstitial Fluid Extraction2020

    • 著者名/発表者名
      Leilei Bao, Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Nobuyuki Takama, Jongho Park, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Microneedles (Microneedles 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In Vitro Liquid Absorption of Porous PLGA Microneedle on Paper Substrate2020

    • 著者名/発表者名
      Hakjae Lee, Gwenael Bonfante, Jongho Park, and Beomjoon Kim
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Microneedles (Microneedles 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodegradable porous microneedles for painless wearable bio sensors2020

    • 著者名/発表者名
      Kai Takeuchi, Hakjae Lee, Gwenael Bonfante, Jongho Park, Tsuyoshi Minami, and Beomjoon Kim
    • 学会等名
      The 9th. International Conference of Manufacturing Technology Engineers (ICMTE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PLGA Porous Microneedles for Interstitial Fluid Collection Aimed for Continuous Glucose Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Leilei Bao, Nobuyuki Takama, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (uTAS 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodegradable porous Microneedles via PLA microspheres for rapid ISF extraction2020

    • 著者名/発表者名
      Leilei Bao, Gwenael Bonfante, Hakjae Lee, Jongho Park, Nobuyuki Takama, Beomjoon Kim
    • 学会等名
      精密工学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] kimlab

    • URL

      http://www.kimlab.iis.u-tokyo.ac.jp/publication/publication.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 知的財産部管理番号2021

    • 発明者名
      金範埈、高間信行、竹内魁
    • 権利者名
      金範埈、高間信行、竹内魁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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