| 研究課題/領域番号 |
07559020
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 東京女子医科大学 |
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研究代表者 |
桜井 靖久 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (20010027)
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| 研究分担者 |
菊池 明彦 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (40266820)
青柳 隆夫 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (40277132)
岡野 光夫 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00130237)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | フェニルボロン酸 / グルコース / インスリンデリバリー / 人工膵島 / 高分子コンプレックス / インテリジェントマテリアル / 生理的pH |
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| 研究概要 |
本研究では、血中のグルコース濃度に敏感に応答して適量のインスリンを投与しうる人工膵島システムの確立を目指した。特に、フェニルボロン酸がグルコースのような多価水酸基化合物と可逆的に共有結合する特性を有することに着目し、ボロン酸基含有高分子をグルコース濃度のセンサー部位として有する人工膵島の構築を目指した。フェニルボロン酸基含有高分子にアミノ基を導入することで、生理的pH(7.4)でグルコース濃度に敏感に、かつ可逆的に応答し、グルコース濃度変化を電気信号に変換しうることが示された。これを受けて、ボロン酸基含有ゲルビーズを作製し、外部からのグルコース濃度変化にともなってインスリンが置換・放出されるインスリン放出デバイスの有用性を検討した。pH7.4で放出インスリン量はグルコース濃度の増大に応答して大きくなった。さらに、パルス的にグルコース濃度を変化させた場合、グルコース濃度変化に追随して、遅れ時間なしにインスリン放出量を制御でき、これは120時間以上継続できることがわかった。このシステムを用いるとヒトで24IU/日のインスリン投与が必要な場合に、理論的にはわずか1.36cm^3のゲルがあれば正常な血糖値を維持できる計算になり、in vivoへの応用に適したシステムが構築可能であることが示唆された。
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