光テクノロジーを利用した血中微量物質の連続的定量法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13877255
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 佐藤 重仁 浜松医科大学, 医学部, 教授 (30143176)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 清二 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 助教授 (60144094) ; 土井 松幸 浜松医科大学, 医学部・附属病院, 講師 (10155616)
• Keywords: 光テクノロジー / 血中微量物質定量 / 光吸収 / 蛍光

Research Abstract

光ファイバー内蔵血管内カテーテルと最新の光テクノロジーを組み合わせることによって,さまざまな血液中微量物質を連続的に定量できる装置の開発を目的として本年度は以下の研究を行った。
(1)光ファイバー内蔵カテーテル用の光供給,光受容増幅装置の作成
アボット社製光ファイバー内蔵中心静脈カテーテルに任意の波長の光を供給し,受光する装置を作成した。白色光源とバンドパスフィルタで適当な波長の光を作成し,光学レンズにてカテーテルのカプラーに集光した。光ファイバー内蔵カテーテルから受光した,微弱な光を高感度光ダイオードにて電気信号に変換し,光の強さを定量できるようにした。
(2)光により分析可能な物質の検索
血中濃度の連続計測が有意義であると考えられる物質をキュベット内の抗凝固処理を行った血液に微量添加し,下記の光量子的変化を呈する検出可能な物質を検索した。
1)吸光物質:
インドシアニングリーン 血液中で830nmに光吸収のピークを有し,ヘモグロビンや他の血液成分の吸収と重ならないので微量の血中濃度の測定が可能であることが確かめられた。
ブドウ糖 可視光領域には光吸収がなく,2000nm以上の近赤外領域に吸収を有した。この領域では水の光吸収が強いので高感度の血中濃度測定は困難であるが,経静脈投与後の血中濃度の推移を連続測定することは可能である。
2)蛍光物質:
プロポフォール水溶液中では紫外領域で蛍光を発するが,蛋白結合体は蛍光を出さなかった。血中プロポフォール濃度を蛍光現象で定量することは困難であることが明らかとなった。
フラビンアデニンジヌクレオチド黄色のビタミンB2剤であるが,450nmの励起光にて530nmの蛍光を発し,微量血中濃度定量の可能性が示唆された。