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水素ガスを使った体内の金属イオン検知

英紙「ガーディアン」で取り上げられた最近の報告によると、2008年以降医療機器に関連した問題は2倍に増加しています。ここでは、Peak ScientificとAnalytik Jena社で行った、関節置換手術を受けた人体における、金属イオン探知に関する研究を取り上げたいと思います。

ガーディアン紙によって世に出された「インプラントファイル」によると、不十分な規制及び監視により起きた医療での移植失敗が、世界中の患者に有害な影響を及ぼしていることが明らかになりました。医療機器が患者に及ぼす悪影響の一つに、生物腐食や細菌によって起こる腐食が挙げられます。

2017年、Peak ScientificはAnalytik Jena社と提携し、反応ガスに水素を用いたICP-MSを使用し、生体サンプル内の低レベルのクロムを測定しました。クロムは金属移植に利用される合金の多くに含まれています。これらの移植の表面層は不活性物質でコーティングされていますが、時間の経過とともにコーティングが剥がれ、生物腐食が起こるのです。これにより、金属イオンが体内に入り込みます。そのため金属イオンがさまざまな体液内で検知されてしまい、イオン分析を難しくしているのです。

したがって、体内に入り込んだ金属イオンを正確に検出し、金属医療機器による生物腐食をできるだけ早い段階で突き止めることが極めて重要です。体内におけるクロム検知の主要な課題の一つが、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)を用いてバックグランドのプラズマ40Arと試料マトリックス12Cを再結合によって起こる、クロム(52Cr)の干渉です。白書「反応ガスに水素を用いたICP-MSを使用した生体サンプル内の低レベルクロムの測定(Determination of Low Levels of Chromium in Biological Samples by ICP-MS Using Hydrogen as a Reaction Gas)」では、コリジョン・リアクションセルに反応ガスとしてヘリウムの代わりに水素を使うことで、この干渉を取り除くことができ、より正確な52Crの分析が可能になるという結果が報告されています。

白書全体はこちらからご覧いただけます。

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