| 研究課題/領域番号 |
22K19044
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
沖野 晃俊 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60262276)
|
|---|
| 研究分担者 |
高松 利寛 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 講師 (10734949)
東海林 敦 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90459850)
守岩 友紀子 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (80881515)
八井田 朱音 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (50978608)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | 大気圧プラズマ / 薬剤分析 / 質量分析 / 注射プラズマプローブ / 生体分析 / 注射プローブ / 生体内薬剤分析 / 低温プラズマ / インバータ / 抗がん剤 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
抗がん剤などの薬剤が十分な効果を発揮するためには，治療対象となる腫瘍等の組織に適切な濃度で到達している事が重要である。しかし，これを実際の患者で確認する手段はなく，動物実験で摘出した検体のホモジナイズや組織切断面をマッピングして質量分析する事などで基礎研究が行われている。そこで本研究では，生体組織深部の薬剤を高い空間分解能でのリアルタイム分析を実現するため，15ゲージ程度の注射針に直径1mm以下の超小型大気圧低温プラズマとレーザーを内蔵した注射プラズマプローブを製作し，薬剤を注射針の残空間を通して体外に送出し，再度水素添加プラズマでソフトイオン化する事で高感度に質量分析する手法を開発する。
|
| 研究成果の概要 |
ヘリウムプラズマを生成可能な直径約0.70 mmの超小型プラズマジェットを16 G，20 mmの注射針に内蔵した注射プラズマプローブを作製した。4-イソプロピルアンチピリンを寒天に均一に混合させた生体模擬試料に注射プラズマプローブを15 mm挿入し，試料内部でプラズマを生成して質量分析を行った。その結果，薬剤由来の質量信号を確認でき，試料内部での薬剤を分析可能であることを実証した。次に，薬剤の濃度が深度ごとに異なる生体模擬試料に対して分析を行い，深さ方向の位置分解能は約0.4 mmであった。以上のように，生体中の薬剤を高い空間分解能かつ高感度で質量分析できる可能性を示すことに成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
抗がん剤等の薬剤が十分な効果を発揮するためには，治療対象となる組織に適切な濃度で薬剤が到達する必要がある。しかし現在は，薬剤にRIなどのタグを付与して生体内の分布を測定したり，動物実験で摘出した組織を分析するなどの方法が用いられている。本研究で開発した注射プラズマプローブでは，低侵襲でありながら高空間分解能かつリアルタイムな生体内薬剤分析を実現できる可能性を示せた。
また，直径700ミクロンの大気圧低温プラズマジェットを開発して注射針内でプラズマを生成できたため，生体内での焼灼，殺菌，洗浄など他の多くの医療・生命関連応用が期待できる。さらに，超小型プラズマジェットは，工業的にも利用価値が大きい。
|
