JP2013162861A

JP2013162861A - 細胞間液モニター用マイクロニードル

Info

Publication number: JP2013162861A
Application number: JP2012026814A
Authority: JP
Inventors: Kanji Takada; 寛治高田
Original assignee: Bioserentach Co Ltd
Current assignee: Bioserentach Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】血糖値、乳酸値、各種の臨床検査値を測定するには採血を行って採取した血液試料を用いて分析を行わねばならないが、採血時の苦痛に伴う患者および被験者への精神的および肉体的な負担は大きく、無痛下で実施可能な代替法を提供する。
【解決手段】マイクロニードルを用いて皮膚に細孔を開けた後、不織布を皮膚に被せて採取した細胞間液中の物質量を測定すると血漿中の物質量との間に良好な相関性が認められたので、血漿中物質のモニタリングの無痛下での代替法とすることが可能となった。
【選択図】なし

Description

本発明は無痛下で細胞間液中のグルコース、乳酸、臨床検査用血清中成分などをモニターすることを可能としたマイクロニードルに関する。

血清、血漿あるいは血液中のグルコース濃度、乳酸濃度、ｐH、臨床検査用成分などをモニターすることにより糖尿病、疲労度ならびに各種の疾患の診断などが行われている。しかし、測定時に血液試料を採取しなければならず、患者や被験者の精神的、肉体的な苦痛は大きい。採血を行わずに歯肉部から体液を採取する方法などもある（特許文献１、２）。一方、マイクロニードルは、皮膚に刺しても痛みを感じないほどに微細化された針である。マイクロニードルの材質としては、金属、生分解性高分子物質、コンドロイチン硫酸、デキストラン、ヒアルロン酸などの水溶性高分子物質が知られている（特許文献３）。

特許第３６２１６１７号特開２００１−１７４４０５特許第４８００３９９号

糖尿病患者の血糖値、スポーツ選手の疲労度のモニター用の乳酸値、各種の臨床検査値を測定するために各種の計測器が販売されている。しかし、これらの成分を測定するためには、毎回、針を刺して血液を採取しなければならないので、患者に対する肉体的、精神的な負担・苦痛ははかりしれないほど大きい。無痛下でこれらの成分を測定することが求められている。

マイクロニードルを構築したチップを皮膚に突刺させて皮膚に細孔を開けた後、不織布を用いて細胞間液を皮膚の表面から採取し、細胞間液中に含まれるグルコースや乳酸あるいは臨床検査用の体内成分の量を測定することにより血糖値や血中乳酸値あるいは血中臨床検査値の代替とすることができることを見いだした。

すなわち本発明は、マイクロニードルで皮膚に細孔を開けた後、不織布を皮膚の表面に付着させて細胞間液を採取し、採取した細胞間液中に含まれる成分を測定することにより、血液中の成分濃度測定の代替とする方法である。

上記のマイクロニードルは長さが５０から８００マイクロメートル、外径が１０から３００マイクロメートルであるマイクロニードル。

上記の測定対象となる成分がグルコース、乳酸、臨床試験項目となる物質である無痛下での皮膚細胞間液中に含まれる成分の測定法。

上記のマイクロニードルが、金属製、生分解性高分子物質、溶解性高分子物質であるマイクロニードル

上記の金属製マイクロニードルが鉄、チタン、ステンレス鋼で作られたマイクロニードル。

上記の生分解性高分子物質が、ポリ乳酸、ポリグリコール酸およびその共重合物であるマイクロニードル。

上記の溶解性高分子物質がコンドロイチン硫酸、デキストラン、ヒアルロン酸、デキストリン、デキストラン、デキストラン硫酸、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、アガロース、キチン、キトサン、プルラン、血清アルブミン、ゼラチン、低分子コラーゲン、ポリビニルアルコール、カルボキシビニルポリマーおよびポリアクリル酸ナトリウムからなる群より選ばれた少なくとも１つの物質であるマイクロニードル。

マイクロニードルを用いて採取した皮膚の細胞間液中グルコース量と血糖値との間には良好な相関関係が認められたので、マイクロニードルを用いて皮膚細胞間液中におけるグルコース量、乳酸量、臨床検査用成分量をモニターすれば採血を必要とする従来のモニター法の代替法とすることができる。

以下に実施例をあげて具体的な実施形態を説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
１平方センチメートルあたりに深さ約５００ミクロン、開口部直径約３００ミクロンの逆円錐状細孔１００個を有するシリコン樹脂製基盤の上に、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム（和光純薬）の50mgに精製水５0マイクロリットルを加えて調製した粘性濃厚液を塗布した。酢酸セルロースを打錠して作成した錠剤をシリコン基盤に押しつけながら３０℃で２時間かけて乾燥させた後、錠剤をシリコン基盤から引きはがすことにより直径15mmのチップ上に１００本のマイクロニードルをアレイ状に構築したチップを得た。

（実施例２）
１平方センチメートルあたりに深さ約５００ミクロン、開口部直径約３００ミクロンの逆円錐状細孔１００個を有するシリコン樹脂製基盤の上に、デキストラン（低分子、和光純薬）の50mgに精製水５0マイクロリットルを加えて調製した粘性濃厚液を塗布した。酢酸セルロースを打錠して作成した錠剤をシリコン基盤に押しつけながら３０℃で２時間かけて乾燥させた後、錠剤をシリコン基盤から引きはがすことにより直径15mmのチップ上に１００本のマイクロニードルをアレイ状に構築したチップを得た。

（実施例３）
１平方センチメートルあたりに深さ約５００ミクロン、開口部直径約３００ミクロンの逆円錐状細孔１００個を有するシリコン樹脂製基盤の上に、ヒアルロン酸（平均分子量９万、商品コードＦＣＨ−ＳＵ、紀文フードケミファ社）の５mgおよびデキストラン（低分子、和光純薬）２０ｍｇに精製水５0マイクロリットルを加えて調製した粘性濃厚液を塗布した。酢酸セルロースを打錠して作成した錠剤をシリコン基盤に押しつけながら３０℃で５時間かけて乾燥させた後、錠剤をシリコン基盤から引きはがすことにより直径15mmのチップ上に１００本のマイクロニードルをアレイ状に形成したチップを得た。

（実施例４）
体重約350グラムのラット３０匹にペントバルビタール麻酔をかけ、手術台に寝かせて腹部の体毛を除毛した。グルコース負荷を行う場合には、５％グルコース溶液の０．１〜１．０ｍＬを経口ゾンデを用いてラットに投与した。実験開始から５時間にわたり１時間ごとに頸静脈より採血を行った。遠心分離を行って血漿試料を得、分析時まで冷蔵庫内で保存した。採血時間と同じ時間に、実施例１から３で作成したマイクロニードルを腹部に突刺することにより皮膚に細孔を作成した。蒸留水の２０マイクロリットルを添加した１ｃｍ四方の不織布を細孔の形成された皮膚の上に密着するように置いた。２分後に不織布を回収して1.5mLのサンプルカップに入れ、ｐH7.4の等張リン酸緩衝液の１ｍLを加えて分析時まで冷蔵庫内に保存した。血漿試料および不織布で採取した細胞間液中グルコース濃度をグルコースアッセイキット（グルコースCIIテストワコー、和光純薬）を用いて測定した。下図はその結果を示したものである。血糖値とマイクロニードルで採取した皮膚細胞間液中グルコース量との間には良好な相関関係が認められ、細胞間液中グルコース量は血漿中グルコース濃度（血糖値）の代替となり得ることが明らかとなった。

血糖値や血液中乳酸値の測定には測定の度に注射針を用いて採血を行って血液試料を採取せねばならず、患者や被験者への精神的・肉体的な苦痛は大きく、より負担の少ない測定法が求められている。

本発明によりマイクロニードルを用いて皮膚の細胞間液を採取して細胞間液中に含まれる成分量を測定することにより、採血して得た血液中の成分濃度を測定することの代替とすることができ、無痛下で測定ができるので患者および被験者への精神的、肉体的な負担をなくすことが可能となった。

Claims

マイクロニードルで皮膚に細孔を開けた後、不織布を皮膚の表面に付着させて細胞間液を採取し、採取した細胞間液中に含まれる成分を測定することにより、血液中の成分濃度測定の代替とする方法。
請求項１のマイクロニードルは長さが５０から８００マイクロメートル、外径が１０から３００マイクロメートルであるマイクロニードル。
請求項１の測定対象となる成分がグルコース、乳酸、臨床試験項目となる物質である無痛下での皮膚細胞間液中に含まれる成分の測定法。
請求項１のマイクロニードルが、金属製、生分解性高分子物質、溶解性高分子物質であるマイクロニードル。
請求項４の金属製マイクロニードルが鉄、チタン、ステンレス鋼であるマイクロニードル。
請求項４の生分解性高分子物質が、ポリ乳酸、ポリグリコール酸およびその共重合物であるマイクロニードル。
請求項４の溶解性高分子物質がコンドロイチン硫酸、デキストラン、ヒアルロン酸、デキストリン、デキストラン、デキストラン硫酸、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、アガロース、キチン、キトサン、プルラン、血清アルブミン、ゼラチン、低分子コラーゲン、ポリビニルアルコール、カルボキシビニルポリマーおよびポリアクリル酸ナトリウムからなる群より選ばれた少なくとも１つの物質であるマイクロニードル。