プラズマ放電処理を利用したハイブリッド型人工肺構築

• Project/Area Number: 10878165
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 吉田 敏臣 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (00029290)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤 芳樹 大阪大学, 医学部・第一外科, 助手 (00243220) ; 高木 睦 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助教授 (20263212) ; 畑中 千秋 北九州工業高等専門学校, 化学工学科, 教授 (80180884)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1999: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 人工肺 / ハイブリッド / 細胞接着 / プラズマ放電 / 内皮細胞 / 親水化 / 中空糸 / 人工臓器 / 人口肺 / 中空系

Research Abstract

細孔経0.05×0.15μmである人工肺用のポリプロピレン製中空糸にアンモニアガス0.05mmHg雰囲気下で高周波印加(13.56MHz,30W)を行いプラズマ放電処理を行った。その中空糸を微生物培養用ディッシュ底面にシリコン接着剤により固定し、内皮細胞を接種し37℃、5%CO_2雰囲気下で5日間培養した。接種細胞密度が2×10^6cells/ディッシュの場合に、培養途中に2回2×10^6cells/ディッシュの細胞を再添加することにより、到達接着細胞密度はおよそ10倍に高まり4×10^4cells/cm^2となったが、培養に10日間も要した。これに対して、接種細胞密度を10倍の2×10^7cells/ディッシュとすると、わずか培養1日で到達接着細胞密度は1×10^5cells/cm^2にもなった。この短期間で高密度に達した細胞は、中空糸上で凝集したり局在化したりすることなく良好に接着していた。
この中空糸上に接着した細胞に対して、血液循環時を模した層流を負荷した結果、1.6dyn/cm^2の専断力を30分間与えても30%以上の細胞が残存することがわかった。