常温作動パルス励起型MIセンサによる細胞内・細胞間伝導解析と薬効評価の新技術開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23659397
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中山 晋介 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30192230)
• 研究分担者: 内山 剛 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00203555)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 磁気センサー / 非侵襲 / 上部消化管 / ペースメーカー電流 / 再生医療

研究概要

磁性アモルファスワイヤ周囲をピックアップコイルで取り囲む磁気センサは、通称MIセンサと呼ばれる。この磁気センサペアをCMOSインバータ回路でパルス励起し、オペアンプ回路で差動増幅してグラジオセンサとして使用した。実験動物から単離した消化管筋層標本を細胞外液で表面灌流し、その組織が発生する自発性の活動磁界変動を計測することに成功した。いくつかの実験では、細胞外電極を用いて電気信号と磁界変動を同時計測した。

研究成果

• [雑誌論文] Assessment of gastric emptying and duodenal motility upon ingestion of liquid meal using rapid magnetic resonance imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Teramoto H, Shimizu T, Yogo H, Nishimiya Y, Hori S, Kosugi T, Nakayama S
  • 雑誌名: Experimental Physiology 巻: 97 ページ: 516-524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequency analysis may distinguish the effects of calcium antagonists on mechanical and electrical activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S
  • 雑誌名: Neurogastroenterology and Motility 巻: 24 ページ: 397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endogenous cardiac troponin T modulates Ca2+-mediated smooth muscle contraction (2012)
  • 著者名/発表者名: Kajioka S, Takahashi-Yanaga F, Shahab N, Onimaru M, Matsuda M, Takahashi R, Asano H, Morita H, Morimoto S, Yonemitsu Y, Hayashi M, Seki N, Sasaguri T, Hirata M, Nakayama S, Naito S
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 ページ: 979
  • URL: http://www.nature.com/srep/2012/121214/srep00979/full/srep00979.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulse-driven magnetoimpedance sensor detection of biomagnetic fields in musculatures with spontaneous electric activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Atsuta S, Shinmi T, Uchiyama T
  • 雑誌名: Biosensors and Bioelectronics 巻: 27 ページ: 34-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of spontaneous oscillatory magnetic field of guinea-pig stomach muscle preparation using pico-Tesla resolution amorphous wire magneto-impedance sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama T, Mohri K, Nakayama S.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 47 ページ: 3070-3073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulse-driven magnetoimpedance sensor detection of cardiac magnetic activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Sawamura K, Mohri K, Uchiyama T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(10) ページ: e25834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diphosphate regulation of ATP-sensitive potassium channel in human urinary bladder smooth muscle cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kajioka S, Shahab N, Asano,H, Morita H, Sugihara M, Takahashi-Yanaga F, Yoshihara T, Nakayama S, Seki N, Naito S
  • 雑誌名: Journal of Urology 巻: 186 ページ: 736-744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orexins stimulate the 'appetite' of the gut. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 589 ページ: 5907-5908
  • 査読あり
• [学会発表] Cooperative gut motility requires the network of pacemaker cells (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山晋介、谷口 瑞樹、Habibul B. Shozib
  • 学会等名: 第90回日本生理学会・入澤宏・彩記念(入澤賞)シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Make biomagnetic fields realistic :Application of pulse-driven magnetoimpedance sensor to physiology (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山晋介、熱田諭志、近藤正夫、内山剛
  • 学会等名: 第90回日本生理学会・日本生物物理学会連携シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Spatial characterization of spontaneous electric activity in the ileum of mice using arrayed microelectrodes with increased surface area (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Taniguchi M, Shozib HB, Sawamura K
  • 学会等名: 7th International Symposium on Interstitial Cells of Cajal
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] A MEG measurement using pico-Tesla sensitivity amorphous wire magneto-impedance sensor for brain activity evaluation (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama T, Mohri K, Nakayama S
  • 学会等名: A MEG measurement using pico-Tesla sensitivity amorphous wire magneto-impedance sensor for brain activity evaluation
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2012-08-10
• [学会発表] 高速MRIによる流動食摂取後の胃排出・十二指腸運動の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺本英巳、谷口瑞毅、清水利恭、小杉隆司、中山晋介
  • 学会等名: 第54回日本平滑筋学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] 磁気インピーダンスセンサーによる平滑筋細胞組織計測と最近の高精度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山晋介、熱田諭志、内山剛
  • 学会等名: 第54回日本平滑筋学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] Biomagnetic waves measured in musculatures using a pulse-driven magnetoimpedance sensor (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山晋介、熱田諭志、内山剛
  • 学会等名: 第89回日本生理学会総会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] MI素子による高性能グラジオメータの開発と細胞組織活動計測への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内山剛、熱田諭志、中山晋介
  • 学会等名: マグネティックスリニアドライブ合同研究会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-02-22
• [学会発表] パルス励磁タイプ超高感度磁気インピーダンスセンサーによる生体磁気活動計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 熱田諭志、内山剛、中山晋介
  • 学会等名: 第53回日本平滑筋学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-08-04
• [図書] Network of gut pacemakercells: spatio-temporal evaluation of electrical activity by use of microelectrode array. In: Modern Pacemakers - Present and Future, Chapter 24 (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Taniguchi M, Liu H-N
  • 総ページ数: 427-440
  • URL: http://www.intechopen.com/articles/show/title/network-of-gut-pacemaker-cells-spatio-temporal-evaluation-of-electrical-activity-by-use-of-microelec
• [産業財産権] 磁気検出装置 (2012)
  • 発明者名: 内山剛、中山晋介、熱田諭志
  • 権利者名: 名古屋大学、フジデノロ
  • 産業財産権番号: PCT/JP2012/055604
  • 出願年月日: 2012-03-05
  • 外国