Study on application of artificial oxygen carriers to thoracic surgery
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20K09170
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
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| Research Institution | Saitama Medical University (2021-2023)
Tokai University (2020) |
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Principal Investigator |
河野 光智 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10276272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 正之 東海大学, 医学部, 教授 (90223388)
小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
増田 良太 東海大学, 医学部, 教授 (10408057)
生駒 陽一郎 東海大学, 医学部, 講師 (40631792)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 人工赤血球 / 出血性ショック / 肺移植 / ヘモアクト / 人工酸素運搬体 / 呼吸器外科 / 外科手術 / 出血 |
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| Outline of Research at the Start |
動物モデルを用い、外科手術時の大量出血に対するヘモアクト投与の即時効果と、長期的な回復過程や創傷治癒への影響の検証を行い、将来の第Ⅱ相試験に必要なデータを収集する。肺移植や気管移植などの臓器移植モデルでの検証も行い、外科手術をより安全に行う手段として人工赤血球を使用するために必要な実験も行う。様々な人工酸素運搬体を利用した動物実験はなされてきたが、実用化には至っていない。ヘモグロビンとアルブミンの特性を併せ持つヘモアクトという新しく開発された人工赤血球を、外科手術に応用する初めての動物実験である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工酸素運搬体として開発されたヘモアクトは約8nmと小さく、赤血球の1/1000ほどで、狭窄した毛細血管にも入り込んで酸素を運ぶことができる。血液型がなく、長期間保存が可能で、既存製品で指摘されている欠点を一切持たない新しい人工赤血球である。ラットの出血性ショックモデルで（ヘモグロビン アルブミン）クラスター（ヘモアクトHb-HSA3）溶液を投与することで蘇生を行った。Hb-HSA3群と返血群では6時間後まで全例が生存したのに対し、乳酸リンゲル液RL群は4時間以内に全例が死亡した。平均動脈血はHb-HSA3溶液投与により初期値まで回復した。肝機能への影響が一時的であることを証明するためにHb-HSA溶液投与による蘇生7日後まで観察した。一般状態に異常は認められず、全例が生存した。AST、ALT は初期値と同程度まで低下した。病理検査では形態変化は認められなかった。臓器への影響は一次的であった。以上より、Hb-HSA3の赤血球代替物としての有効性が実証された。イヌ自家肺葉移植を行い、同時に出血性ショックを生じさせ、その後の呼吸循環動態を解析するモデルを作成した。ビーグル犬に人工呼吸器管理のもと、手術を行う。右大腿動脈ラインで血圧を持続的に計測し、右大腿静脈からはスワンガンツカテーテルを挿入し心拍出量を計測する。肋間開胸して左肺全摘術を行う。同時に循環血液量の30％（250ml）の血液を動脈ラインから脱血し、その後輸液を行う。摘出した肺の上葉部分は切除し、下葉気管支を主気管支に、下肺静脈 カフを上肺静脈根部の左房に、下葉肺動脈を主肺動脈にそれぞれ吻合して左肺下葉を自家移植する。左肺全摘及び30％脱血後に平均血圧は加刀前の25％までに低下し、ショック状態となった。その後、5％アルブミンの等量投与で血圧は上昇し、グラフト再灌流開始直後から５時間後までデータを取ることが可能であった。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Hemoglobin albumin clusters as an artificial O2 carrier: Physicochemical properties and resuscitation from hemorrhagic shock in rats2022
Author(s)
Wataru Okamoto, Mai Hasegawa, Tomone Usui, Tomonori Kashima, Sho Sakata, Tatsuhiko Hamano, Hiroto Onozawa, Ryo Hashimoto, Masayuki Iwazaki, Mitsutomo Kohno, Teruyuki Komatsu
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Journal Title
Journal of Biomedical Materials Research
Volume: 2022
Issue: 8
Pages: 1-12
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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