JPS5946186B2 - Human blood sugar control device - Google Patents

Human blood sugar control device

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Publication number
JPS5946186B2
JPS5946186B2 JP52032587A JP3258777A JPS5946186B2 JP S5946186 B2 JPS5946186 B2 JP S5946186B2 JP 52032587 A JP52032587 A JP 52032587A JP 3258777 A JP3258777 A JP 3258777A JP S5946186 B2 JPS5946186 B2 JP S5946186B2
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JP
Japan
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blood
insulin
glucose
amount
blood sugar
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JP52032587A
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Japanese (ja)
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JPS53117298A (en
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紘「じ」 木船
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Unitika Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人体の血糖量を安定にする装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for stabilizing blood sugar levels in the human body.

人体において比較的高年令者に発生する病気として血液
中の糖量が異常に増加するという症状をもつ糖尿病があ
る。
Diabetes is a disease that occurs in relatively elderly people, and is characterized by an abnormal increase in the amount of sugar in the blood.

この大きに原因の一つは人体膵臓にあるランゲルハンシ
ュ島のβ細胞がその機能を失ない血液中のグルコース量
に応じたインスリン分泌の制御が停止するかまたは血液
中に存在するインスリンが効率よく働かないためである
One of the main reasons for this is that the beta cells of the islets of Langerhansch in the human pancreas lose their function, and the control of insulin secretion according to the amount of glucose in the blood stops, or the insulin present in the blood becomes inefficient. This is because they don't work well.

したがって、インスリンの体内機能の一部である血液中
から体内細胞へのグルコースの輸送が行われず、血液中
のグルコース量が異常に増えるという結果になる。
Therefore, transport of glucose from the blood to the cells of the body, which is part of the function of insulin in the body, is not carried out, resulting in an abnormal increase in the amount of glucose in the blood.

この糖尿病から発生する病状としては脳または腎障害等
があり死亡する者も多い。
Conditions caused by this diabetes include brain or kidney damage, and many people die.

また、死に至らぬまでもこの症状に苦しむ患者の多いこ
とはよく知られていることである。
It is also well known that many patients suffer from this symptom, even if it does not lead to death.

特に近年、食生活が改良されて栄養素を過剰に摂る傾向
があるため国内外共にその患者および死亡者が急増して
いる。
Particularly in recent years, as eating habits have improved and there is a tendency to consume too many nutrients, the number of patients and deaths from this disease has increased rapidly both in Japan and overseas.

その対策として一般に知られている方法にインスリン注
射、血糖降下剤の投与等がある。
Generally known countermeasures include insulin injection and administration of hypoglycemic agents.

これらは体内血糖量を一時的に低下させる効果はあるも
のの長時間安定して維持させる方法としては十分なもの
ではない。
Although these methods have the effect of temporarily lowering the blood sugar level in the body, they are not sufficient as a method for stably maintaining it for a long period of time.

たとえば現在の治療の具体例として一日または数日単位
で注射を繰り返す方法がある。
For example, current treatments include repeated injections every day or several days.

しかし、この方法では治療途中に食事等の外乱で血糖量
が異常に変動した場合の調整ができず、腎臓等の他臓器
への負担が増加して死亡する例も多く、幸いにして生き
伸びたとしても繁雑な注射回数に苦しむ患者の多いのが
実情である。
However, with this method, it is not possible to adjust the blood sugar level when it fluctuates abnormally due to disturbances such as meals during treatment, and there are many cases of death due to increased burden on other organs such as the kidneys. The reality is that many patients suffer from the complicated number of injections.

また一度に過剰のインスリンを注射するため低血糖症状
を起こすこともある。
Also, injecting too much insulin at once can cause hypoglycemia.

そこでインスリンの自己分泌制御が不可能となった患者
に対して何らかの方法によって血液中のグルコース量に
応じてインスリンを与えること、すなわち血液中のグル
コース量が通常に較べて増加した場合インスリンを与え
正常な場合インスリンを与えないという治療方法を待望
する声がこの分野の関係者に多い。
Therefore, for patients who are unable to control autosecretion of insulin, insulin is given according to the amount of glucose in the blood by some method. In other words, when the amount of glucose in the blood increases compared to normal, insulin is given to patients who are unable to control autosecretion of insulin. There are many people in this field who are looking forward to a treatment method that does not require insulin in such cases.

本発明者はかかる現状の問題点を解決すべく鋭意研究し
た結果、インスリンまたはその誘導体溶液を高分子膜を
介して血液中に放出する方法がかかる治療に有効に利用
し得ることを見い出し本発明に到達した。
As a result of intensive research aimed at solving the current problems, the present inventor found that a method of releasing insulin or its derivative solution into the blood through a polymer membrane can be effectively used for such treatment, and the present invention is presented. reached.

すなわち本発明は、人体血管と連結可能な血液流入口と
流出口の間に処理室を備え、該処理室内部に血液と高分
子膜を介して接するインスリンまたはその誘導溶液を内
臓する放出器を有し、さらに放出器に内臓する該溶液を
血液中のグルコース量の異常を感知する血液異常値セン
サーからの指令に応じて加圧するダイアフラムを備えた
人体血糖量制御装置である。
That is, the present invention includes a processing chamber between a blood inlet and an outlet that can be connected to a human blood vessel, and a discharger containing insulin or its derivative solution that is in contact with blood through a polymer membrane inside the processing chamber. This human body blood sugar level control device further includes a diaphragm that pressurizes the solution contained in the ejector in response to a command from a blood abnormality value sensor that detects an abnormality in the amount of glucose in the blood.

一般に糖尿病患者のグルコース異常値は正常人の平均値
100〜%に対し、400即%まで変動する。
Generally, the abnormal glucose value of a diabetic patient fluctuates up to 400% compared to the average value of 100% to 100% for a normal person.

理想としてはこの値を正常人の値域まで低下させ、しか
も安定した値を維持させることであるが、実際には外部
からの作用でかかる状態を維持することは非常(こ困難
なことである。
Ideally, this value should be lowered to the range of normal people and maintained at a stable value, but in reality it is extremely difficult to maintain such a state due to external effects.

しかし、かかる目的を意図とする方法としてグルコース
センサーとインスリン注射器の連動という考え方が、た
とえばAn Artificial Endocrin
e Pancreas(Diabetes 23 :
389 、1974 )により公知である。
However, as a method intended for such a purpose, the idea of linking a glucose sensor and an insulin syringe has been proposed, for example, in An Artificial Endocrin.
e Pancreas (Diabetes 23:
389, 1974).

この方法はグルコースセンサーが検出するグルコース量
に応じて、注射器からインスリン液を押し出して体内の
グルコース量を安定に維持するものである。
This method maintains a stable glucose level in the body by expelling insulin from a syringe according to the amount of glucose detected by a glucose sensor.

しかし、この方法では注射器という特殊なものを使うた
めインスリンの投与が不連続となり、装置全体も太きい
ものとなって実用には極めて供し難いものである。
However, since this method uses a special device called a syringe, insulin is administered discontinuously and the entire device is bulky, making it extremely difficult to put it to practical use.

しかるに、本発明の装置は血液中の血糖値またはpH等
の要因変動に応じて広い面積を有する高分子膜からイン
スリンまたはその誘導体を連続的で、かつ緩やかに血液
中に放出しグルコースの微少な制御を行うものであり、
かつ軽量で人体装着のままで運搬可能なものであるから
、特に食事等の外乱に対しても緩やかで安定した応答を
可能にするのである。
However, the device of the present invention continuously and slowly releases insulin or its derivatives into the blood from a polymer membrane having a wide area in response to fluctuations in factors such as blood sugar level or pH, thereby reducing minute amounts of glucose. It controls the
Moreover, since it is lightweight and can be transported while being worn on the human body, it can respond slowly and stably, especially to disturbances such as eating.

本発明の方法の一実施態様を第1図に示し、その概要を
説明する。
An embodiment of the method of the present invention is shown in FIG. 1, and its outline will be explained.

第1図において血液入口のセンサーにて検出したグルコ
ース、PH等の異常値は発生電流として感知し、この電
流を増幅器で増幅して電動機に連動させる。
In FIG. 1, abnormal values of glucose, PH, etc. detected by a sensor at the blood inlet are sensed as a generated current, and this current is amplified by an amplifier and linked to an electric motor.

このとき血糖の正常値に比し電流増加が起こった場合、
電動機から送られる空気によって放出器に設置されたダ
イアフラム弁が押され、放出器から高分子膜を通じて血
液中にインスリン物質の一部が放出されるようにすると
これが体内循環における代謝中にグリコース量を制御し
、経時後面装置の入口のグルコース量が低下するのであ
る。
At this time, if the current increases compared to the normal blood sugar value,
The air sent from the electric motor pushes the diaphragm valve installed in the emitter, allowing some of the insulin substance to be released from the emitter into the blood through the polymer membrane, which reduces the amount of glycose during metabolism in the body's circulation. After controlling and over time, the amount of glucose at the inlet of the device decreases.

次に本発明の装置の具体例を第2図に示す。Next, a specific example of the apparatus of the present invention is shown in FIG.

第2図は放出器として、ホロファイバーを利用したもの
である。
FIG. 2 shows the use of a holofiber as the emitter.

入口1から流入した血液は処理室2内を通り出口3から
流出する。
Blood that flows in through the inlet 1 passes through the processing chamber 2 and flows out through the outlet 3.

処理室内にはホローファイバー4およびその液だめ5,
6に内包されたインスリンまたはその誘導体溶液7を有
する放出器があり、該溶液はホローファイバーを形成す
る高分子膜のみによって血液と接している。
Inside the processing chamber, there are hollow fibers 4 and their liquid reservoirs 5,
There is an ejector with a solution 7 of insulin or its derivatives encapsulated in 6, which solution is in contact with blood only by a polymer membrane forming a hollow fiber.

さらに血液流路には異常値センサー8があり、センサー
で検出された電流は電圧計9.増幅器10で増幅され、
正常人の血糖値レベルを越えた際電動器11を作動し、
その放出する空気によってダイヤフラム12を押す。
Furthermore, there is an abnormal value sensor 8 in the blood flow path, and the current detected by the sensor is measured by a voltmeter 9. amplified by an amplifier 10,
Activates the electric motor 11 when the blood sugar level exceeds the level of a normal person,
The released air pushes the diaphragm 12.

このとぎ電動器の回転数は増幅器から送られる電流によ
って可変されるものか、あるいは電流値が一定値を越え
たときに作動するものである。
The rotational speed of this sharpening motor is varied by the current sent from the amplifier, or it is activated when the current value exceeds a certain value.

ダイヤフラムが押されると、インスリン液部が回圧され
インスリンは血液中に放出されるわけである。
When the diaphragm is pressed, the insulin liquid part is pressurized and insulin is released into the blood.

なお、液だめおよびホローファイバーの端は樹脂13.
14にて固定される。
Note that the end of the liquid reservoir and hollow fiber is made of resin 13.
It is fixed at 14.

本発明に使用する高分子膜の材質は天然および合成高分
子から成る全てを意味するが、好ましくは血液との親和
性の良い再生セルローズ、アセチルセルローズ、クプロ
ファン、ハイドロケル、ホリアクリロニトリル等が特に
有効である。
The material of the polymer membrane used in the present invention includes all natural and synthetic polymers, but preferably regenerated cellulose, acetyl cellulose, cuprophane, hydrochel, phoriacrylonitrile, etc., which have good affinity with blood, are particularly effective. It is.

さらに放出能力を決定するものとして膜の形態、すなわ
ち線膜表面積、膜の厚み、ポアーサイズが重要な要因で
ある。
Furthermore, the membrane morphology, ie, membrane surface area, membrane thickness, and pore size are important factors that determine the release ability.

これらは患者が必要とする絶対インスリン量によって異
なるが、一般的な糖尿病患者の治療用としては線膜表面
積50〜50 ocIri2、膜の厚み20〜80μ、
ポアーサイズ0.5〜10μの膜が使用される。
These vary depending on the absolute amount of insulin required by the patient, but for treatment of general diabetic patients, the membrane surface area is 50-50 ocIri2, the membrane thickness is 20-80μ,
Membranes with a pore size of 0.5-10μ are used.

膜の形状はホローファイバーでも単なる平板膜でもよい
が、小さいハウジング容積を有効に使うという意味で、
広い表面積の利用が可能であるホローファイバーが有効
である。
The shape of the membrane may be a hollow fiber or a simple flat membrane, but in the sense of effectively using the small housing volume,
Hollow fibers are effective because they can utilize a wide surface area.

本発明で言うインスリンまたはその誘導体溶液とは一般
に糖尿病治療として使用するレギュラーインスリン、セ
ミレンチインスリン、クロプリンインスリン、イソファ
ンインスリン、レンチインスリン、プロタミン亜鉛イン
スリン、ウルトラインスリン等の水溶液またはエマルジ
ョンm液がある。
The insulin or its derivative solution referred to in the present invention includes aqueous solutions or emulsion m solutions of regular insulin, semi-lenticulin insulin, clopurin insulin, isophane insulin, lenti insulin, protamine zinc insulin, ultra insulin, etc., which are generally used for diabetes treatment. .

使用する溶液のインスリン濃度は種類によって使い別け
るが、レギュラーインスリンの場合50〜100ダ係が
好ましい。
The insulin concentration of the solution used depends on the type of insulin, but in the case of regular insulin, it is preferably between 50 and 100 Da.

本発明にいう異常値センサーとは、血液中の血糖値の増
加に伴う血液中異常値、たとえばグルコース量、pH(
正常人の通常値7.4、糖尿重症者6.9)、コレステ
ロール等による異変を電位差として感知するものであり
、グルコースセンサーの一例としてグルコースオキシダ
ーゼ電極がある。
The abnormal value sensor referred to in the present invention refers to an abnormal value in the blood associated with an increase in blood sugar level, such as glucose amount, pH (
The normal value for normal people is 7.4, and for people with severe diabetes 6.9). Abnormal changes due to cholesterol, etc. are sensed as a potential difference. An example of a glucose sensor is a glucose oxidase electrode.

グルコースにグルコースオキシダーゼが作用するとグル
コニック酸とH2O2(0式)ができる。
When glucose oxidase acts on glucose, gluconic acid and H2O2 (formula 0) are produced.

その反応系にプラチナ−銀電極を設置するとこのH20
□はプラチナで酸化され2個の電子を放出する(0式)
When a platinum-silver electrode is installed in the reaction system, this H20
□ is oxidized by platinum and releases two electrons (formula 0)
.

酸化されたH2O2は銀で還元されH2Oになる(0式
)。
Oxidized H2O2 is reduced with silver to become H2O (equation 0).

この反応系においてプラチナ電極(陽極)と銀電極の間
に電位差が生じる。
In this reaction system, a potential difference occurs between the platinum electrode (anode) and the silver electrode.

この電位差は血液中のグルコースが多い程大きくなるの
で、グルコースセンサーはこの原理を利用したものであ
る。
This potential difference increases as the amount of glucose in the blood increases, and glucose sensors utilize this principle.

反応式は下記の通りになる。■ 全体としてH20□−−ラH20+i0□本発明にこの
原理を使用する場合、血液の流れの中で連続的に使用す
る性格上センサー自体を小型化し、反応の中心であるグ
ルコースオキシダーゼ部は長時間の使用に耐えるべく担
体にグルコースオキシダーゼを固定した酵素固定電極を
使用するのが最適である。
The reaction formula is as follows. ■ Overall, H20□--raH20+i0□When this principle is used in the present invention, the sensor itself is miniaturized because it is used continuously in the blood flow, and the glucose oxidase part, which is the center of the reaction, is kept for a long time. It is optimal to use an enzyme-immobilized electrode in which glucose oxidase is immobilized on a carrier in order to withstand the use of

電極部は血液中に埋め込むが、工程の簡略化から第2図
のような処理室の内部に設置することもできる。
Although the electrode part is embedded in the blood, it can also be installed inside the processing chamber as shown in FIG. 2 to simplify the process.

また、これらの電極間に生ずる電位差は通常1mV以下
であるので、この電位差を電動機の駆動力に変えるには
電位差計と駆動部間に増幅器を設置することが必要であ
る。
Further, since the potential difference generated between these electrodes is usually 1 mV or less, it is necessary to install an amplifier between the potentiometer and the drive section in order to convert this potential difference into driving force for the motor.

一方、加圧の方法としては空気を使用せず電動機動力を
ピストン駆動に変えて放出器を押す方式も利用できる。
On the other hand, as a pressurizing method, a method that does not use air but uses electric motor power to drive a piston to push the ejector can also be used.

なお、加圧部の通常の使い方としては、センサーが正常
な血糖量を検出した時加圧動作を行わず、正常値を越え
た場合のみに加圧動作を行う方法が最適である。
Note that the best way to normally use the pressurizing section is to not perform the pressurizing operation when the sensor detects a normal blood sugar level, but to perform the pressurizing operation only when the blood glucose level exceeds the normal value.

本発明に言う人体代謝上必要なインスリン物質とは治療
される糖尿病患者が血糖量を正常状態に回復するために
必要なインスリン量を意味するが、具体的には正常人の
インスリン基礎分泌量217WUSP単位/min (
I U S Pインスリン単位は1.5gのグルコース
代謝を補助するインスリン量)を基準にして血糖量が3
00■係の場合基礎分泌量の4倍量約80 mUs P
/min を目安として供給すべく装置を設計する。
In the present invention, the insulin substance necessary for human metabolism refers to the amount of insulin necessary for a diabetic patient to be treated to restore the blood sugar level to a normal state, and specifically, the basal insulin secretion level of a normal person is 217 W Unit/min (
IUSP insulin unit is the amount of insulin that supports 1.5g of glucose metabolism), and the amount of blood sugar is 3
In the case of 00 ■, it is about 80 mUs P which is 4 times the basal secretion amount.
The equipment is designed to supply 1/min as a guideline.

すなわち、センサーの検出する血液中のグルコース量が
30 omy%の場合、放出器を加圧することによって
高分子膜から1分間に約80mUSPを含むインスリン
水溶液を血液側に移動させると放出されたインスリンは
体内を循環する過程でグルコースを体内細胞に移動させ
る役目を行い、体内血糖値を正常値に減少する。
That is, when the amount of glucose in the blood detected by the sensor is 30 omy%, when an insulin aqueous solution containing about 80 mUSP is transferred from the polymer membrane to the blood side per minute by pressurizing the release device, the released insulin will be As it circulates through the body, it plays the role of moving glucose to the body's cells, reducing the body's blood sugar levels to normal levels.

この血糖値が正常に回復すると放出器の加圧動作が停止
する。
When this blood sugar level returns to normal, the pressurizing operation of the ejector stops.

なお、糖尿病患者の一部の現象として膵臓からインスリ
ンが十分分泌されているが、その働きが低い場合がある
Incidentally, a phenomenon in some diabetic patients is that insulin is secreted sufficiently from the pancreas, but its function may be low.

その場合、通常の患者に比し過剰量の供給が必要となる
In that case, an excessive amount of the drug would be required compared to a normal patient.

本発明は、インスリン濃度を増加したり、放出器の放出
能力を増加することでこれを補うことが可能である。
The present invention can compensate for this by increasing the insulin concentration or increasing the release capacity of the emitter.

このように本発明の方法は患者の血糖変動の挙動に応じ
て最適な設計を行うことができる柔軟性のある治療方法
である。
As described above, the method of the present invention is a flexible treatment method that can be optimally designed depending on the behavior of blood sugar fluctuations of the patient.

なお、本発明の装置は人体に装着して適用するので、血
液接触部の材質を凝血防止のためシリコンラバー、テフ
ロン、ポリウレタン等の抗凝血性材料とすることが望ま
しく、また材質の強度の点等から他材料の使用が必要な
場合は血液接触部壁面が粗面の場合、凝血の原因ともな
るので極力スムーズ表面で加工することも重要である。
Since the device of the present invention is applied by being attached to the human body, it is preferable that the material of the blood contacting part be an anticoagulant material such as silicone rubber, Teflon, or polyurethane to prevent blood clotting. If it is necessary to use other materials for reasons such as this, it is important to process the wall surface as smoothly as possible, since rough surfaces in the blood contacting part may cause blood clots.

本発明の装置は人体に装着して用いられるものであり、
体内血液が通過するいかなる場所にも適応できる。
The device of the present invention is used by being attached to the human body,
It can be adapted to any location where blood passes through the body.

人体装着の利用例を第3図に示す。第3図は人体の前腕
部に装着したものであり、15は撓骨動脈、16は撓骨
皮下静脈である。
An example of use when worn on the human body is shown in Fig. 3. In FIG. 3, the device is attached to the forearm of a human body, and 15 is the radial artery and 16 is the radial subcutaneous vein.

本発明装置は15−16間に設置する。The device of the present invention is installed between 15 and 16.

各血管に設置したシャンテ17.18を通じて15の動
脈から流出した血液は同装置をバイパスとして16の静
脈に還流する。
Blood flowing out from the 15 arteries through chanters 17 and 18 installed in each blood vessel bypasses the device and returns to the 16 veins.

その際センサー19は同処理室内に埋め込まれており、
これで感知した異常は増幅器20を経て信号により電動
機21を動かし、さらにダイアフラム22を作動する。
At that time, the sensor 19 is embedded in the same processing chamber,
The detected abnormality is transmitted through the amplifier 20 as a signal to operate the electric motor 21, which in turn operates the diaphragm 22.

この際電動機駆動のエネルギー源としては単2〜単3等
の市販小型バッテリーを使用できる。
At this time, commercially available small batteries such as AA to AA batteries can be used as the energy source for driving the electric motor.

本発明の装置は軽量で人体に装着のまま運搬可能なもの
として、たとえば500g以内のコンパクトなものとす
ることができる。
The device of the present invention is lightweight and can be transported while attached to the human body, and can be made compact, for example, within 500 g.

なお、一般に糖尿病患者が必要とするインスリンの絶対
量は低いので本発明装置の長時間利用が可能であるが、
特殊な患者でインスリン消費量の多い場合は使用の途中
でインスリンを追加することもできる。
In addition, since the absolute amount of insulin generally required by diabetic patients is low, the device of the present invention can be used for a long time.
For special patients who consume a large amount of insulin, additional insulin can be added during use.

以下、実施例によって本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例 1 本実施例はインパイトロ(in Vitro )テスト
によるものである。
Example 1 This example is based on an in vitro test.

実験は第1図の回路を有した第2図の装置を利用した。The experiment utilized the apparatus shown in FIG. 2 having the circuit shown in FIG.

放出器はアセチルセルローズ製のホローファイバー(内
径230μ、厚み30μ、平均ボアーサイズ約5μ)の
45本から成り、血液との接触部全長は5cIrLとし
、放出器がダイアフラムと接する面積は1.5 cm、
’ とした。
The emitter consists of 45 hollow fibers made of cellulose acetate (inner diameter 230μ, thickness 30μ, average bore size approximately 5μ), the total length of the part in contact with blood is 5 cIrL, and the area where the emitter contacts the diaphragm is 1.5 cm. ,
'.

ホローファイバーおよび液タンク部には濃度6omy%
のレギュラーインスリン水溶液(PH= 3.2)を充
填した。
Hollow fiber and liquid tank have a concentration of 6omy%.
A regular insulin aqueous solution (PH = 3.2) was filled.

ホローファイバーの両端はエポキシ樹脂で集束保持し、
樹脂表面およびハウジング等の血液接触部はポリウレタ
ン(ポリエチレンオキシド1215セグメントポリウレ
タンウレア)にてコーティングした。
Both ends of the hollow fiber are held together with epoxy resin,
Blood contact parts such as the resin surface and the housing were coated with polyurethane (polyethylene oxide 1215 segment polyurethane urea).

その際、ハウジング内径は1.5CrrLとした。At that time, the inner diameter of the housing was set to 1.5 CrrL.

第2図に示す装置の入口1から採取後8時間以内の人血
を60m1/minの速度で流入させた。
Human blood that had been collected within 8 hours was allowed to flow in through the inlet 1 of the apparatus shown in FIG. 2 at a rate of 60 ml/min.

ダイアフラム室には電動機から空気圧で放出後を押すべ
く設計した。
The diaphragm chamber was designed to push the discharge using air pressure from an electric motor.

この装置を使用し種々の電位差(0,1〜1.0mV)
について増幅器に人為的に信号を送り、それを電動機に
連動させ、ダイアフラムが放出器を加圧することによっ
て血液中に放出するインスリン量をi1]定した。
Using this device, various potential differences (0.1 to 1.0 mV)
By artificially sending a signal to the amplifier and interlocking it with the electric motor, the amount of insulin released into the blood by the diaphragm pressurizing the ejector was determined.

電位差と血液中に放出されたインスリン量の関係は第1
表の通りである。
The relationship between the potential difference and the amount of insulin released into the blood is
As shown in the table.

なお、インスリン物質の追跡方法としては125■でラ
ベル化したインスリンを非ラベル化インスリンに混入し
血液中のγ線照射量を測定するトレーサー実験にて行っ
た。
As a method for tracing the insulin substance, a tracer experiment was carried out in which insulin labeled with 125■ was mixed with unlabeled insulin and the amount of γ-ray irradiation in the blood was measured.

表1の電位差範囲は、糖尿病患者のグルコース変動値(
100〜400即%)がグルコースオキシダーゼ電極で
検出する電位差に合致するべく人為的に発生させたもの
である。
The potential difference range in Table 1 is the glucose fluctuation value of diabetic patients (
100-400%) was artificially generated to match the potential difference detected by the glucose oxidase electrode.

したがって、表1はこの範囲で同放出器は電動機による
加圧動作を行うことによって人体の代謝上必要なインス
リンを放出する能力を持つことを示している。
Therefore, Table 1 shows that within this range, the ejector has the ability to release insulin necessary for human body metabolism by pressurizing the electric motor.

さらに上記と全く同一の装置のハウジング内にグルコー
スセンサーとしてプラチナ銀電極をアセチルセルロース
膜で包み、その外層を再生セルロースへグルチルアルデ
ヒドでグルコースオキシダーゼを固定した膜で包み、さ
らにその外層をポリカーボネート膜にて覆った酵素電極
を使用して電動機と連動させ、グルコース濃度の異なっ
た血液を60m/minの速度で通過させ、放出される
インスリン量を測定した。
Furthermore, in the housing of the same device as above, a platinum silver electrode as a glucose sensor is wrapped in an acetylcellulose membrane, the outer layer is wrapped in a membrane in which glucose oxidase is immobilized on regenerated cellulose with glutyraldehyde, and the outer layer is wrapped in a polycarbonate membrane. The amount of insulin released was measured by using an enzyme electrode covered with a cloth and interlocking it with an electric motor to pass blood with different glucose concentrations at a speed of 60 m/min.

その結果が表2である。表2からグルコース無添加血液
を同装置内に通過させた場合インスリンの放出量が非常
に少なく、濃度を増加させるとその量に応じて放出量が
増え、グルコース濃度が3001nI?係付近では90
mUSP/1711 nに達していることが明らかであ
る。
Table 2 shows the results. Table 2 shows that when glucose-free blood is passed through the same device, the amount of insulin released is very small, and as the concentration increases, the amount released increases accordingly, resulting in a glucose concentration of 3001 nI? 90 near the station
It is clear that mUSP/1711 n has been reached.

この値は一般的な糖尿病患者が人体代謝上必要とするイ
ンスリン量に近いものであり、本発明の方法がグルコー
ス濃度に応じて代謝上必要なインスリンが緩やかに放出
する能力を有することを示している。
This value is close to the amount of insulin required for human metabolism by a typical diabetic patient, indicating that the method of the present invention has the ability to slowly release the insulin required for metabolism according to the glucose concentration. There is.

実施例 2 第2図に示す装置で種々の異なった形態のホローファイ
バーから作成した放出器についてインスリン放出能力に
ついて検討した。
Example 2 Using the device shown in FIG. 2, the insulin release ability of ejectors made from hollow fibers of various different shapes was investigated.

センサーはグルコースオキシダーゼ電極を使い、201
■係および398172&%グルコース含有血液を各々
装置内に流入させた。
The sensor uses a glucose oxidase electrode, 201
Blood containing 1 and 398,172% glucose were respectively flowed into the device.

ホローファイバーの種類と測定したインスリン放出量の
関係は表3の通りであった。
Table 3 shows the relationship between the type of hollow fiber and the measured insulin release amount.

表3は本発明の方法による標準インスリン放出能力が脱
線表面積、内径、膜厚み、ポアーサイズを変更すること
で十分に変更することが可能で、かつ患者の血糖値に応
じた設計が可能なことを示している。
Table 3 shows that the standard insulin release capacity according to the method of the present invention can be sufficiently changed by changing the derailment surface area, inner diameter, membrane thickness, and pore size, and that it can be designed according to the patient's blood sugar level. It shows.

以上の結果から、本発明の方法および装置は血液中のグ
ルコース量に応じて余剰のグルコースを代謝するに必要
なインスリンを血液中に放出し、これらが体内を循環す
る過程で血糖量を緩やかに減少させ、安定した状態に維
持する効果を有することが明らかである。
From the above results, the method and device of the present invention release insulin into the blood, which is necessary to metabolize excess glucose according to the amount of glucose in the blood, and gradually reduce the amount of blood sugar as insulin circulates through the body. It is clear that it has the effect of reducing and maintaining a stable state.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の詳細な説明するダイヤグラムである。 第2図は本発明の一例としてホローファイバーを放出器
として使用する際の内部構造を示すものであり、図中2
は処理室、4はホローファイバーを示す。 第3図は本発明装置を人体の前腕部に使用した際の模式
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the invention in detail. Figure 2 shows the internal structure when a hollow fiber is used as an emitter as an example of the present invention.
indicates a processing chamber, and 4 indicates a hollow fiber. FIG. 3 is a schematic diagram when the device of the present invention is used on the forearm of a human body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 人体血管と連結可能な血液流入口と流出口の間に処
理室を備え、該処理室内部に血液と高分子膜を介して接
するインスリンまたはその誘導体溶液を内臓する放出器
を有し、さらに放出器に内臓する該溶液を血液中のグリ
コース量の異常を感知する血液異常値センサーからの指
令に応じて加圧するダイアフラムを備えた人体血糖量制
御装置。 2 放出器がインスリンまたはその誘導体を内臓するホ
ローファイバーである特許請求の範囲第1項記載の装置
[Claims] 1. A discharge device comprising a processing chamber between a blood inlet and an outlet that can be connected to a human blood vessel, and containing an insulin or its derivative solution that is in contact with blood through a polymer membrane inside the processing chamber. A human body blood sugar level control device, which has a diaphragm that pressurizes the solution contained in the discharger in response to a command from a blood abnormal value sensor that detects an abnormality in the amount of glycose in the blood. 2. The device according to claim 1, wherein the ejector is a hollow fiber containing insulin or its derivative.
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