第1部. 「無痛針」の創製技術と痛みの定量化

(2020年12月17日 12:30〜15:00)

　本講座では、ほぼ無痛で血液を採取することが可能な「雌蚊の血液吸引メカニズムを模倣」して設計された血液採取デバイスの開発から、プレフィルドシリンジ・キット製剤穿刺デバイスについて解説します。特に同開発を通して得られた要素技術である、難加工材でありながら生体適合性を有するチタンでの「無痛針」の創製技術および、痛みの定量化手法についても言及し、注射針穿刺の低浸襲化を目的としたマイクロ無痛針の設計および開発も解説します。さらには、雌蚊と同等な吸引能力を有するマイクロポンプ、機能性薄膜アクチュエータ創製技術、の開発について紹介します。また開発において新たな問題提起を行い、さらなるインジェクターの要となる新規バルブレスマイクロポンプの開発についても言及します。また従来の生活様式を変えざるを得なくなったコロナ禍において、2週間に1度変異を繰り返す「新型コロナウイルス」に対する薬剤やワクチン開発も困難さを極めております。
　本講座でも、薬剤開発の迅速化が期待される細胞1個の物理的、化学的な情報を取得するための極微小領域センサ「細胞を対象としたプローブ型多機能センシングシステム」として、特に、「pH」、「細胞内温度」測定機能を有する同心円状の極微小針型センサについても言及致します。
　最後に、ウェアラブル健康監視システムにより日々の健康管理を通して予防医療が可能となり、さらに極細管創製技術で創製された、ほぼ蚊の口と同サイズの「世界最小の金属製の注射針」は糖尿病予備軍数を含む糖尿病患者の方々にも、負担軽減に効果を発揮するでしょう。ウェアラブル健康監視システムの実現は、患者の方々のみならずご家族にも福音となるでしょう。

1. 要素技術
   • 穿刺機構について
   • 極細管創製技術
2. 種々のマイクロポンプの機能について
   • 圧電振動型ポンプ
   • 形状記憶合金マイクロポンプとその設計因子の探索
   • ダブルカム機構式ポンプ
3. 機能材料創製手法の開発
   • 実験計画表による因子選定
   • 最良因子による最適化
   • 薄膜創製手法について
4. 痛みの客観的評価法に基づく新しい無痛針の開発
   • 痛みの客観的評価法
   • 間接的手法
   • 直接的手法
   • 痛みの客観的評価法による針の設計
   • 異形針
   • 中実針
5. バイオセンサシステムの構築とその感度化
6. 機能性を有する極細管/針
   • ピンポイント領域での測定が可能なpH・センサーの開発
   • 細胞用多機能センサの実現に向けた温度センサの開発
   • 小型化を目的としたポンプ機能を有するバルブレスマイクロポンプ
7. まとめ
• 質疑応答

第2部. 無痛低侵襲の微小経皮投薬針の開発

(2020年12月17日 15:15〜16:45)

1. 剣山形マイクロ針概要
   • 従来の皮下注射および剣山形マイクロ針における改善策
2. 樹脂製剣山形中実微小針の製法
   • 引上げ法
   • プレス成形法
3. 穿刺性および経皮投薬試験
   • マウスへの経皮投薬
• 質疑応答