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間質液中薬剤の極低侵襲モニタリングを目指したマイクロニードル型光免疫センサの開発

开发用于微创监测间质液中药物的微针型光学免疫传感器

基本信息

批准号：
21H01335
负责人：
當麻浩司
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology (2022-2023)Tokyo Medical and Dental University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01335/
关键词：
免疫センサ薬剤モニタリング

项目摘要

本研究の目的は、血中濃度と相関のある間質液中の薬剤濃度を、皮膚に貼り付けることで極低侵襲かつin vivoに連続計測する「マイクロニードル型光免疫センサ」を開発することである。薬剤濃度変化をより連続的に捉えることで、個別に薬剤投与量の微調整を可能にし、最小の副作用と最大の薬効が得られる次世代治療薬物モニタリング（TDM）へ繋がる技術にむすびつくと考え、研究を進めてきた。2022年度は、前年度に引き続き（I）間質液を採取するマイクロニードルの作製を行った。はじめにマイクロニードルについては座屈しないアスペクト比（縦横比で1以上）の形状で中実もしくはホロー型の4×4個の針から成るマイクロニードルアレイを設計した。また材料として光架橋性高分子を検討した。前年度に膨潤と乾燥を繰り返す中で徐々に分解が起こっていることが示唆されていたため、ポリマー硬化が不十分であったことが原因と考え、紫外線照射時間を延ばし検討を行った。その結果、繰り返しの膨潤と乾燥を行える回数は増えたものの、依然として分解が起こっている様子が見られた。また、22年度には治療薬物としてバンコマイシン（VCM）をターゲットとして、（II） VCM連続測定のための免疫センサの開発も行った。長距離伝搬型表面プラズモン（LRSP）と VCMの認識部位（D-alanyl-D-alanine）とAuとの結合部位（Cys）を有するペプチドアプタマーを合成し、そのアプタマーをセンサ感応部に固定することで、 VCM用LRSPアプタセンサの感応部を作製した。次に本センサをVCMの測定に供したところ、VCMの濃度に依存したセンサ出力と治療有効濃度を含む定量特性、さらにVCMに対する高い選択性やリアルタイム測定の可能性が示された。以上のように、引き続き開発や高性能化に取り組んでいくが、当該年度に予定していた研究目的は概ね達成された。

The purpose of this study is to develop a very low-invasive in vivo and continuous measurement of serum concentrations, interstitial fluid concentrations, skin adhesion, and related factors. Drug concentration changes, continuous drug delivery, fine adjustment of individual drug delivery, minimal side effects, maximum drug delivery, and technical development of next-generation therapeutic drugs (TDM) In 2022, the previous year's introduction of (I) interstitial fluid was carried out. The shape of the needle is 4×4 in the shape of the needle, and the needle is designed in the shape of the needle. A new type of photo-bridging polymer is proposed. The previous year's expansion, drying, and decomposition were discussed. The result of this is that the number of times the swelling occurs increases, and the number of times the swelling occurs decreases. In 2002, the development of therapeutic agents (VCM) was initiated.(II) VCM assay was initiated. Long Distance Transfer Surface Protein (LRSP), the recognition site of VCM (D-alanyl-D-alanine) and the binding site of Au (Cys) are synthesized, and the sensitivity of VCM is fixed by LRSP. The determination of VCM depends on the concentration of VCM and the quantitative characteristics of VCM. The above research objectives were achieved during the year when the development of high-performance technologies was initiated.