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Development of biocompatible bio leaflet for aortic valve reconstruction using in-body architecture technology

Research Project

Project/Area Number 16H05426
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Cardiovascular surgery
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

Miyamoto Shinji  大分大学, 医学部, 教授 (70253797)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 穴井 博文  大分大学, 医学部, 教授 (20291544)
河島 毅之  大分大学, 医学部, 助教 (20791049)
中山 泰秀  大阪府立大学, 研究所, 室長 (50250262)
和田 朋之  大分大学, 医学部, 准教授 (60325701)
首藤 敬史  大分大学, 医学部, 講師 (60649763)
岡本 啓太郎  大分大学, 医学部, 病院特任助教 (50723524)
Research Collaborator Ozaki Shigeyuki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords再生医療 / 大動脈弁 / 心臓弁膜症 / 生体医用工学 / 慢性動物実験 / 大動脈弁置換 / 自己組織化 / 自家移植 / 生体内組織形成 / 生体内組織形成術 / 弁膜症 / 心臓外科 / 移植・再生医療 / 生物・生体工学 / 外科 / 自己心膜 / 生体内組織合成 / 弁形成術 / 生体医療材料 / 人工弁 / 組織再生 / 光造形 / 尾崎法
Outline of Final Research Achievements

The bio-sheet could be obtained by in-body tissue architecture in which the mold is implanted subcutaneously to make a sheet composed of pure collagen. The aortic valve was reconstructed by the Ozaki method using this bio-sheet, and its self-organization and valve function were observed in chronic models, and compared with the Ozaki method with a normal autologous pericardium. The autologous pericardium model showed no tears and so on even in the long stage and had sufficient strength, but self-organization was not seen and progression of calcification was observed. In contrast, the bio-sheets were self-organizing in the long phase, and were finished within 3 to 6 months. There was only a problem with strength and at least one tear occurred in each case. Securing strength is the most important issue for clinical application, and it is necessary to strive for further quality improvement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自己の皮下に基材を植え込み立体的な構造物を作成する生体内組織生成法にてコラーゲンシートを再生し、そのシートを大動脈弁の再建術に用いることで免疫反応のない弁を作成できた。バイオシートはおよそ6ヵ月で自己組織化が完成することが判明し、抗凝固療法も必要ないことが証明された。しかしシートの均一性に問題があり、脆弱な部分がその部分の縫合不全が起こることが判明した。自己組織化が証明されたことで弁の変性はおこらないので成長も期待でき、若年者への応用に期待が持たれるが、均一性の判断をする方法がまだ不十分であり、今後均一性を担保する方法技術の開発が必要ということが分かった。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 生体内組織形成術(IBTA)による大動脈弁再建術の開発2018

    • Author(s)
      河島 毅之, 梅野 惟史, 岡本 啓太郎, 和田 朋之, 首藤 敬史, 寺澤 武, 中山 泰秀, 穴井 博文, 巽 英介, 宮本 伸二
    • Journal Title

      Japanese Journal of Cardiovascular Surgery

      Volume: 47 Issue: 4 Pages: xxix-xxxiii

    • DOI

      10.4326/jjcvs.47.xxix

    • NAID

      130007431813

    • ISSN
      0285-1474, 1883-4108
    • Year and Date
      2018-07-15
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a New Aortic Valve Reconstruciton Material Using In-body Tissue Architecture.2018

    • Author(s)
      Takayuki Kawashima, Tadashi Umeno, Terasawa Takeshi, Keitaro OKamoto, Kyouhei Hatori, Tomoyuki Wada, Takesi Shuto, Hirofumi Anai, Eisuke Tatsumi, Yasuhide Nakayama, Shinji Miyamoto
    • Organizer
      American Heart Association
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Living aortic valveを目指して-生体内組織形成術(IBTA)によるバイオリーフレット開発2018

    • Author(s)
      宮本伸二河島毅之、梅野惟史、岡本啓太郎、和田朋之、溝口貴之、首藤敬史、寺澤武、中山泰秀
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 大動脈弁再建術に生体内組織形成術(IBTA)によるバイオシートは使用可能か2017

    • Author(s)
      宮本伸二
    • Organizer
      第16回再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際会議場、仙台、宮城県
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工結合組織シート(バイオシート)の作成鋳型による内部構造変化2017

    • Author(s)
      河島毅之、岡本 啓太郎、梅野 惟史、穴井 博文、和田 朋之、首藤 敬史、寺澤 武、中山 泰秀、巽 英介、田北 薫子、島田 達生、宮本 伸二
    • Organizer
      第33回医学生物学電子顕微鏡技術学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内組織形成術(IBTA)によるバイオシートを用いた大動脈弁再建術の開発2017

    • Author(s)
      河島毅之、梅野惟史、岡本啓太郎、和田朋之、溝口貴之、首藤敬史、寺澤武、中山泰秀、穴井博文、巽英介
    • Organizer
      第55回日本人工臓器学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内組織形成術(IBTA)を用いた大動脈弁再建組織の開発2017

    • Author(s)
      河島毅之、梅野惟史、岡本啓太郎、和田朋之、溝口貴之、首藤敬史、寺澤武、中山泰秀、穴井博文、巽英介、宮本伸二
    • Organizer
      第123回日本循環器学会九州地方会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内組織形成術(IBTA)による大動脈弁再建組織の開発2017

    • Author(s)
      河島毅之、梅野惟史、岡本啓太郎、和田朋之、溝口貴之、首藤敬史、寺澤武、中山泰秀、穴井博文、巽英介、宮本伸二
    • Organizer
      第48回日本心臓血管外科学会学術総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内組織形成術(IBTA)によるBIOSHEETを用いた大動脈弁再建術の可能性2016

    • Author(s)
      宮本伸二
    • Organizer
      第54回日本人工臓器学会
    • Place of Presentation
      米子コンベンションセンター、米子、鳥取県
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Aortic Valve Reconstruction Using In-body Tissue-Engineered Collagenous ConnectiveTissue Menbranes,BIOSHEETs,In a 3-month Goat Mode2016

    • Author(s)
      岡本啓太郎
    • Organizer
      American Heart Association
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2016-11-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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