電子スピン共鳴計測による皮膚角層の階層的複合構造の画像評価

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21500410
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 弘前大学 (2010-2011); 福島県立医科大学 (2009)
• 研究代表者: 中川 公一 弘前大学, 大学院・保健学研究科, 教授 (00244393)
• 連携研究者: 平田 拓 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60250958)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 生体情報 / 計測

研究概要

皮膚角層の電子スピン共鳴(ESR)-スピンプローブ測定法により、経皮吸収剤(テルペン)による浸透効果を解析した。α-ターピネオールを添付した角層では信号強度が約3倍増した。疾患皮膚の尋常性乾癬では、コントロールとは全く異なるスペクトルが得られ角層構造の異常が示唆された。
また、新規な皮膚用表面の検出器の開発を行い、測定感度は落ちるが、試料の水分やサイズにとらわれず表面部分の測定が可能であると示唆された。さらに、ESRイメージングの画像処理法としてのデータ処理を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] The 9 GHz EPR Imager for Thin Materials : an Application to Surface Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa, Y. Ohba, B. Epel, and H. Hirata
  • 雑誌名: J. Oleo Science 巻: (in press)
• [雑誌論文] Spectroscopic Evidence of Abnormal sSructure of Psoriasis Vulgaris Stratum Corneum (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa, S. Minakawa, and D. Sawamura
  • 雑誌名: Journal of Dermatological Science 巻: 65(3) ページ: 222-224
  • DOI: DOI:10.1016/j.jdermsci.2012.01.002
• [雑誌論文] Stratum Corneum Lipid of Hairless Mouse Investigated by Electron Paramagnetic Resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa and K. Anzai
  • 雑誌名: Appl. Magn. Reson 巻: 40(4) ページ: 557-565
  • DOI: DOI:10.1007/s00723-011-0238-0
• [雑誌論文] Elucidated Lipid Structures of Various Human Stratum Corneum Investigated by EPR Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa
  • 雑誌名: Skin Research and Technology 巻: 17 ページ: 245-250
  • DOI: DOI:10.1111/j.1600-0846.2010.00491.x
• [雑誌論文] Stratum Corneum Lipid Structure Investigated by EPR Spin-Probe Method : Application of Terpenes (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa and K. Anzai
  • 雑誌名: Lipids 巻: 45 ページ: 1081-1087
  • DOI: DOI:10.1007/s11745-010-3479-z
• [雑誌論文] EPR Investigation of Radical-Production Cross Sections for Sucrose and L-Alanine Irradiated with X-ray and Heavy Ions (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa and K. Anzai
  • 雑誌名: Appl. Magn. Reson 巻: 39(3) ページ: 285-293
  • DOI: DOI:10.1007/s00723-010-0157-5
• [雑誌論文] Electron Paramagnetic Resonance Investigation of Stratum Corneum Lipid Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa
  • 雑誌名: Lipids 巻: 45 ページ: 91-96
  • DOI: DOI:10.1007/s11745-009-3374-7
• [雑誌論文] 高度なESR技法を用いた脂質構造とダイナミクスの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川公一
  • 雑誌名: オレオサイエンス 巻: 10(4) ページ: 133-139
• [雑誌論文] EPR and UV spectroscopic investigations of sucrose irradiated with heavy-ion particles (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Karakirova, K. Nakagawa, N. D. Yordanov
  • 雑誌名: Radiat. Meas 巻: 45 ページ: 10-14
  • DOI: DOI:10.1016/j.radmeas.2009.07.003
• [学会発表] Structural Investigation of Stratum Corneum Lipid Using Electron Paramagnetic Resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa and S. Hamakake
  • 学会等名: 34^<th> International EPR Symposium (The 53rd Rocky Mountain Conference on Analytical Chemistry)
  • 発表場所: Aspen, Colorado, USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] EPR Investigation of Sucrose and L-Alanine Radicals Produced by Various Irradiations (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Nakagawa
  • 学会等名: 34^<th> International EPR Symposium (The 53rd Rocky Mountain Conference on Analytical Chemistry)
  • 発表場所: Aspen, Colorado, USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] EPRスピンプローブ法による皮膚角層の研究:テルペンの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 第50回電子スピンサイエンス学会年会,仙台,第50回電子スピンサイエンス学会年会講演要旨集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] EPR(電子常磁性共鳴)法による脂質プローブの皮膚角層へのテルペンの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会,京都.第63回コロイドおよび界面化学討論会講演要旨集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] ESRスピンプローブ法によるTriglycerideおよびPhosphatidylcholineから成る二重膜の微視的性質の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷親一郎,岩本慎平,宮園圭大郎,中川公一,末石芳巳
  • 学会等名: 第50回電子スピンサイエンス学会年会,仙台,第50回電子スピンサイエンス学会年会講演要旨集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 放射線照射で生ずるスクロースとアラニンのラジカルのEPR法による研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川公一
  • 学会等名: 第50回電子スピンサイエンス学会年会,仙台,第50回電子スピンサイエンス学会年会講演要旨集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Elucidated Lipid Structure of Stratum Corneum Investigated by a Slow-Tumbling Simulation for Electron Paramagnetic Resonance (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Nakagawa and Kazunori Anzai
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
  • 発表場所: Jeju Island, South Korea
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Investigation of Radical-Production Cross Sections for Sucrose and L-Alanine Irradiated by X-ray and Heavy-ion (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Nakagawa and Kazunori Anzai
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
  • 発表場所: Jeju Island, South Korea
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Structural Investigation of Stratum Corneum Lipid by Electron Paramagnetic Resonance (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Nakagawa
  • 学会等名: The 101th AOCS Annual Meeting and Expo
  • 発表場所: Phoenix, Arizona, USA
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 未熟桃果実に含まれるセラミド等の皮膚角層に及ぼす効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,佐藤友香、錫谷達夫
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 9 GHz EPRイメージング装置の試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,大庭裕範、平田拓、松本謙一郎、山内清語
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] EPRスピンプローブ法による皮膚角層へのテルペンの効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 第49回日本油化学会年会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 重粒子線照射によるスクロースとL-アラニンラジカルの生成断面積の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,松本謙一郎
  • 学会等名: 平成20年度HIMAC共同利用研究成果発表会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Howard I. Maibach:スロータンブリングシミュレーション法による皮膚角層の構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 第48回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Howard I. Maibach:EPR-スピンプローブ法による皮膚角層脂質の動的構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] EPR-反転回復法による両親媒性化合物でできる膜のスピン-格子緩和時間 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一
  • 学会等名: 第48回日本油化学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 重粒子線照射によるスクロースとL-アラニンラジカルの生成断面積の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和紀
  • 学会等名: 平成19年度HIMAC共同利用研究成果発表会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 重粒子線照射によるスクロースとL-アラニンのラジカルの生成断面積の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一,安西和
  • 学会等名: 第48回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 高度なESR技法を用いた脂質構造とダイナミクスの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川公一
  • 学会等名: 第48回日本油化学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090000
• [図書] Chapter 5, Renke Dullaart and Joao Mousques, Eds, Nova Science Publishers, Inc., New York (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa
  • 総ページ数: 113-131
  • 出版者: Lipid structures of various stratum corneum investigated by electron paramagnetic resonance, Keratin : Structure, Properties and Applications
• [図書] Maibach Eds, Springer-Verlag (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa
  • 総ページ数: 725-733
  • 出版者: Structure of stratum corneum lipid studied by electron paramagnetic resonance, Chapter 70, Textbook of Aging Skin, Miranda A. Farage, Kenneth W. Miller and Howard I
• [備考]
  • URL: http://www.hs.hirosaki-u.ac.jp/~nakagawa
• [産業財産権] 電子スピン共鳴装置 (2010)
  • 発明者名: 中川 公一
  • 権利者名: 公立大学法人福島県立医科大学
  • 産業財産権番号: 特許公開、2010-163278
  • 出願年月日: 2010-07-20