| 研究課題/領域番号 |
20H04544
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鶴岡 典子 東北大学, 工学研究科, 助教 (70757632)
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| 研究分担者 |
芳賀 洋一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00282096)
永富 良一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20208028)
川副 友 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (70405421)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 微小還流針 / 乳酸センサ / 連続計測 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、皮膚微小還流を応用し、乳酸濃度の連続測定を可能とする。さらに、これまで数分毎の計測からしか推定できなかった、マウスおよびヒト運動時の乳酸濃度動態を明らかとすることを目的として研究を進めてきた。開発している乳酸計測システムは、極細径で痛みのない針を1 mm程度の浅い皮膚に刺入しただけで計測が可能なため、生活習慣病予防のための運動の習慣化に役立つだけでなく、術後の虚血モニタや敗血症の兆候モニタなどにも応用が期待される。
使用している皮膚微小還流針は約10 umの微小穴が開いた膜で覆われた流路を搭載しており、これを用いて乳酸回収を行う。表面の穴径が大きいため、皮膚に刺入した状態でプッシュポンプにより還流液を流すと、皮膚内に還流液が漏れ出ることからプッシュプルまたはプル駆動での還流が必要であることが明らかとなった。特に運動中の使用を想定し、システムの小型化が求められることから、プル駆動での使用を想定し、システム全体の見直しを行った。プル駆動による還流では、還流液に溶存している気泡が成長したり、流路の接続部などからの気泡混入が定期的に見られ、これらの気泡が乳酸濃度センサである酵素電極に流入すると大きなノイズやドリフトの原因となる。このため、これまで気泡除去流路付きセンサを可初してきたが、これまで開発してきたにおいても、プル駆動では流路内が陰圧となるため、大気圧との差を用いて気泡を流路外に逃がす仕組みは使用できない。そこで、２層の流路間に疎水性多孔質膜を配置することで、気泡がセンサ内に流入することを防ぎながら、連続的に乳酸濃度を計測できるセンサとすることで、連続的な乳酸濃度計測を可能とした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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