生体内連続計測用スーパーオキサイドセンサの開発

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近年、酸化ストレスが動脈硬化や心筋梗塞などの循環器疾患に関与する重要な因子であることが見出されて以来、活性酸素種に関する研究が脚光を浴びている。申請者は、活性酸素種の中でも医学的に重要な計測対象であるスーパーオキサイドに着目し、スーパーオキサイドと特異的に反応するスーパーオキサイド消去酵素(SOD)を微細な電極上へ固定化し、酵素反応により生じる電流量を高感度・高精度に計測するという全く新しい方法を着想し、スーパーオキサイドセンサの開発を行っている。本研究では、in vitro用のスーパーオキサイドセンサをin vivo計測用に発展させることを目的としているが、in vivoで長時間安定して計測できるセンサの開発には至っていない。本年度は、血液透析に着目し、ビタミンEコーティング透析膜の消去能を、スーパーオキサイドセンサを用いリアルタイムに測定した。透析治療で使用される血液透析器、血液回路といった製品は高分子材料により製造されているが、生体適合性がまだ不十分であり、接触する血液を刺激し、血小板の活性化といった酸化ストレスを生じる。この酸化ストレスを抑制するために、透析膜表面を抗酸化作用のあるビタミンEでコーティングした透析膜が開発されている。このビタミンEコーティング透析膜のスーパーオキサイド消去能について検討した。その結果、ビタミンEコーティングすることにより、透析膜のスーパーオキサイド消去能は高くなることが分かった。スーパーオキサイドセンサを用いることで、従来の計測法では困難であったスーパーオキサイドのリアルタイム測定が可能となった。昨年度はラット摘出心による虚血再灌流時のスーパーオキサイド産生量をリアルタイムに計測したが、この方法を確立することで、循環器疾患の解明のみならず、人工臓器の開発にも貢献できると考える。