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2023 年度 研究成果報告書

ナノポア計測に基づく薬剤分析技術の確立

研究課題

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研究課題/領域番号 20K06984
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

佐藤 勝彦  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (80400266)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード薬物モニタリング / フェニルボロン酸 / ニトロキシルラジカル / ナノポア / イオン電流
研究成果の概要

この研究では、ナノメートルサイズのナノポアピペットに化学修飾を施し、イオン電流変化を指標とした薬剤センシングシステムの確立を目指した。イオン電流計測により、リアルタイムかつ高感度に生体試料中の薬剤を定量することが可能となる。分子認識機構として、電解質多層膜、フェニルボロン酸およびニトロキシルラジカル誘導体を検討し、特にバンコマイシンでは、0.01-1 mMの範囲で濃度依存的なイオン電流応答が確認された。さらに、ナノポア先端に合成高分子を修飾し、pHセンサーおよび酵素センサーとしての応用も検討した。しかし、得られたシグナルの再現性に課題があり、微小空間への修飾操作が困難であることが分かった。

自由記述の分野

分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

治療効果の最大化、副作用の回避、個別化医療の実現、薬物相互作用の管理などのために薬物モニタリングが行われる。一般的に薬剤類の血中濃度はELISA法やLC/MSで測定されるが、これらの手法は高コストであり、複雑な前処理・操作を必要とする。一方、電気化学計測は簡便な手法であり、特にイオン電流計測は、様々な薬剤に対するプローブを安価に作製できる可能性があり、微小化や簡便なリアルタイム計測が可能である。このイオン電流変化を指標としたセンシングシステムを確立できれば、医療の現場での効率的な薬物モニタリングが行が実現する。

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公開日: 2025-01-30  

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