Development of the in vivo monitoring system of nitric oxide using a micro electrode.

使用微电极开发一氧化氮体内监测系统。

基本信息

批准号：
07557019
负责人：
YAMATODANI Atsushi
金额：
$ 9.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

Following the electrochemical analysis of the oxidation reaction mechanism of nitric oxide(NO) on the electrode surface and examination of the materials for the electrode itself and its surface coating, we developed three types of electrode for the detection of trace amount of NO in biological tissues ; (1) a glassy carbon electrode covered with Nafion film containing iron porphyrins, (2) a pencil lead elecrode covered with Nafion, alpha-cyclodextrin and PDDA (cation polymer), and(3) a carbon fiber electrode covered with Nafion and PDDA.The interference in the detection of NO by several redox substances existed in tissues such as NO_2, ascorbic acid and catecholamines, could be effectively abolished by coating the electrode with Nafion, PDDA and alpha-cyclodextrin. The sensitivity for No was increased by adding iron porphyrins in Nafion film due to its catalytic properties. Thus, the electrodes could detect 10^9MNO in solution.Using the glassy carbon electrode coated with Nafion film containing iron porphyrins, we could detect NO release from the isolated rat thoracic aorta stimulated by acetyl choline, and the concentration of NO was estimated about 100nM.The specificity was confirmed by the evidence that the amperometric signal was diminished by removal of the endothel from the blood vessel or addition of L-NAME,a NO synthase inhibitor. Furthermore, the electrode could detect NO release from the cultured bovine endothelial cells. We are trying in vivo application of the detection system using the carbon fiber electrode, and the result is promising.

通过对电极表面一氧化氮（NO）氧化反应机理的电化学分析以及电极本身材料和表面涂层的检测，我们开发了三种类型的电极用于生物组织中微量NO的检测; (1)覆盖有含有铁卟啉的Nafion薄膜的玻璃碳电极，(2)覆盖有Nafion、α-环糊精和PDDA(阳离子聚合物)的铅笔芯电极，以及(3)覆盖有Nafion和PDDA的碳纤维电极。组织中存在的几种氧化还原物质如NO_2、抗坏血酸、儿茶酚胺等对NO检测的干扰，通过在电极上涂覆Nafion可以有效消除， PDDA和α-环糊精。由于其催化特性，在 Nafion 膜中添加铁卟啉可以提高对 No 的灵敏度。因此，该电极可以检测溶液中的10^9MNO。利用涂有含铁卟啉的Nafion膜的玻碳电极，可以检测到乙酰胆碱刺激的离体大鼠胸主动脉中NO的释放，估计NO浓度约为100nM .通过去除血管内皮或添加 L-NAME（一种 NO 合酶）来减弱电流信号的证据证实了特异性抑制剂。此外，该电极可以检测培养的牛内皮细胞释放的NO。我们正在尝试使用碳纤维电极的检测系统在体内的应用，结果是有希望的。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

池田修、小林敬明、三宅幹夫、北島彰、大和谷厚: "一酸化チッ素の電解酸化における金属ポルフィリンの触媒作用" 電気化学協会北陸支部秋季大会講演要旨集. 9-10 (1997)

Osamu Ikeda、Takaaki Kobayashi、Mikio Miyake、Akira Kitajima、Atsushi Yamatoya：“金属卟啉在一氧化氮电解氧化中的催化作用”电化学学会北陆分会秋季会议记录 9-10 (1997)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

O.Ikeda, A.Yamatodani, M.Miyake, A.Kawaguchi: "Assay methods for the detection of nitric oxide in solution" Jpn.J.Med.Electro.Biol.Engi.33(s2). 164 (1995)

O.Ikeda、A.Yamatodani、M.Miyake、A.Kawaguchi：“溶液中一氧化氮检测的测定方法”Jpn.J.Med.Electro.Biol.Engi.33(s2)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

池田修、松村隆、小村照寿、望月敬也、林亮、三宅幹夫、北島彰、大和谷厚: "生体中の一酸化チッ素検出用微小電極に関する研究" 電気化学協会北陸支部秋季大会講演要旨集. 11-12 (1997)

Osamu Ikeda、Takashi Matsumura、Teruhisa Komura、Keiya Mochizuki、Ryo Hayashi、Mikio Miyake、Akira Kitajima、Atsushi Yamatoya：“用于检测活体中一氧化氮的微电极的研究”电化学会北陆分会秋季会议摘要第 11-12 卷。 (1997)