生活習慣病予防を目的とした 簡易血液粘度測定装置 登壇者： 産業医科大学・名誉教授 共同研究者： 九州工業大学・准教授 産業医科大学・特任教授 大野宏毅 坂本憲児 徳井教孝 ※未公開特許情報を含んだ発表ですので、当日の発表内容の一部を削除しています。 研究開発の背景：社会的ニーズ １ 生活習慣病の予防 脂質異常症の患者数推移 糖尿病の患者数推移 2 研究開発の背景：社会的ニーズ ２ 脂質異常症、糖尿病は心臓病、脳卒中のリスク要因 脂質異常症、糖尿病 血液粘度が増加する生活習慣病 食後高脂血症 3 研究開発の背景：社会的ニーズ ３ 現代社会の医療事情と健康政策 セルフメディケーションの効果 (1) 自己健康管理習慣の形成 (2) 医療や薬の知識の修得 (3) 医療機関受診の手間と 時間の節約 (4) 国民医療費の増加防止 4 研究開発の背景：まとめ 生活習慣病発症および重症化要因マーカー としての血液粘度を、簡便・迅速に測定する 技術の開発が望まれている。 5 粘度測定の従来技術 振動粘度計 株式会社 セコニック 前田信治 日生誌 vol.66 No.7-8 2004 p240 6 血液粘度測定：従来技術の問題点 従来技術（回転法、細管法、振動法など）の問題点として、 ① 測定に1mL以上の試料が必要 ② 多数の試料の迅速な測定が困難 であることが挙げられる。 7 新技術の特徴 • 本方法では、試料の電気伝導率および マイクロ流路内での流動速度を測定し て粘度を求める。微量の試料で迅速に 測定可能である。 • 測定対象は電気伝導性の液体に限られ るが、血液を代表例とするヒト体液は 例外なく電気伝導性である。 8 新技術の特徴：従来の測定法との比較 粘度測定法 測定に 必要な試料 測定の 迅速性 回転法 >5 mL × 細管法 >5 mL × 振動法 >1 mL × 本方法 <0.001 mL ○ 9 研究開発の内容：具体的目標 血液一滴（～1μL）の電気抵抗測定と流体 力学的測定から血液粘度を評価する。 （特願2016-159498） 10 粘度測定用マイクロ流体チップ（イメージ図） ・血液一滴で電気抵抗測定を行うチップ ・PDMSで作製した細線流路内に微量のサンプルを導入し、 電極（金電極）にて電極間のサンプルの電気抵抗測定を行う。 金電極 流路 材料：PDMS 貫通穴 （サンプル導入口） 材料：ガラス 材料：金 イメージ図 11 粘度測定用マイクロ流体チップ（諸元） 1μL規模試料の粘度評価 毛細管力による送液 貫通穴（サンプル導入口） 幅100µm深さ40µm流路 ・電極間距離 2.0 mm ・流路幅 ・流路高さ ・電極間容積 0.008 μL 40 μm 100 μm 12 測定系概略図 基準抵抗 電流電圧変換 電極 増幅検波 記録 交流電圧 測定例１：モデル試料（食塩水およびショ糖入り食塩水） 電流（相対スケール） 1.6 1.4 100mM NaCl 1.2 1 0.8 100mM NaCl 20Wt%sucrose 0.6 0.4 0.2 時間/ms 0 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 測定例２：ヒト血液（手の平から採血） 電流（相対スケール） 0.9 食後４時間 0.8 0.7 空腹時 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 時間/ms 0.1 -10000 0 10000 20000 30000 40000 50000 達成状況：まとめ 試作したマイクロ流体チップを用いて、 しし 微量（～μL）血液の粘度を迅速に測定する ことが可能となった。 想定される用途 ・食後高脂血症など、生活習慣病の状態評価 ・糖尿病、慢性腎臓病、無症候性脳梗塞など 生活習慣病発症および重症化要因のマーカー 17 実用化に向けた課題 ・廉価なマイクロ流体チップ（使い捨て）の大量生産 ・実用的な計測・記録システム（据え置き型および 携帯型）の開発 企業への期待 （１）実用型マイクロ流体チップの開発 （２）据え置き型血液粘度測定器の開発 （３）家庭用携帯型血液粘度測定器の開発 本技術に関する知的財産権 ※未公開特許 ・発明の名称：体液粘性測定装置 ・出願番号：特願2016-159498 ・出願人：九州工業大学・産業医科大学 ・発明者：坂本憲児・小林孝一朗 大野宏毅・徳井教孝 お問い合わせ先 産業医科大学 産学連携・知的財産本部 産学連携・知的財産担当教員 橋本 正浩 TEL FAX e-mail 093-603-1611 093-691-7518 [email protected]
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