Development of novel bioabsorbable metal alloy for urinary tract surgery
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20K09526
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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 56030:Urology-related
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| Research Institution | Hiroshima University (2021-2023)
Kobe University (2020) |
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Principal Investigator |
日向 信之 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (10598816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤澤 正人 神戸大学, 医学研究科, 教授 (30243314)
向井 敏司 神戸大学, 未来医工学研究開発センター, 教授 (40254429)
岡村 泰義 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (90806100)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (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: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 可溶性合金 / 尿路手術 / 自動縫合器 / 新膀胱 / 尿路 / ステープル / 泌尿器外科 |
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| Outline of Research at the Start |
自動縫合器を用いた腸管利用尿路変向術に応用するために、計算シミュレーションに基づく新規可溶性合金の組成を検討し、試作材について、成形性、強度、溶解性等を評価することにより最適な合金の組成を選定する。
続いて、この合金をステープル型に成形し、小型動物の膀胱内に全身麻酔下に手術で埋植し、飼育後に膀胱を摘出し、尿路内でのステープルの溶解性、強度を評価するとともに、合金の埋植が生体に及ぼす影響等につき検討する。
さらに、大型動物の膀胱内に手術で新規可溶性合金ステープルを埋植し、飼育した後に埋植部の組織結合性、縫合部周囲の炎症、結石形成性等を評価することにより、尿路での安全性と有用性につき検討を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラットを用いた実験ではZn-0.08Sr-0.07Mgが最も分解しており、4weeks : Average 4.17%(range 2.56-5.68) 8weeks : Average 5.71%(range 5.45-5.92)12weeks: Average6.51%(range:5.73-7.22)であった。12週での溶解率を比較するとpure Zn:3.04% Zn-0.1Mg:2.62% Zn-0.003Sr:3.44% Zn-0.02Mg-0.01Sr:6.18% Zn-0.08Mg- 0.07Sr:6.51%でありZn-Mg-Sr合金はpure Zn,Zn-0.2Mg,Zn-0.003Srより有意に溶解していた(P<0.01)。また膀胱内の合金素材に結石付着を認める個体があり、結 石付着に関しては純Znでは9/15体に、Zn-0.1Mgでは15/15体に結石付着があったのに対しZn-0.08Mg-0.07Srでは結石付着を認めなかった。その他の材料と比較し Zn-0.08Mg-0.07Srは有意に結石の付着が少なかった。(P<0.01)結石分析ではリン酸水素マグネシウム(Magnesium hydrogen phosphate)であった。実験観察期間に おいて著しい体重減少や死亡症例は認めなかった
ブタを用いた実験において溶解率は24weeks:Average3.72 %(range:1.75-4.85)であった。1頭が飼育中に食欲不振となり実験継続不可能と判断し12weeksにて取り出し を行った。12weeks:Average3.41%(raange 2.92-3.70) ステープル留置後1.4.8.16週時点で麻酔下に血中Mg,Zn濃度を測定し、膀胱鏡にてステープルの状態を確認した。12weeksまでは粘膜浮腫もありステープルは膀胱 粘膜へ露出していなかったが24weeksでは膀胱鏡にて観察可能となっていた。 全てのブタにおいて実験経過にて血中Zn及びMg濃度に有意な変化は認めなかった。また膀胱組織をHE染色にて観察すると粘膜の軽度炎症所見は認めるものの筋層 には炎症所見など認めず治癒していた。一頭が実験中に体重減少、食欲不振を来たしたが、創部や膀胱内に感染所見は認めず、血中Zn Mg濃度の変化もないこと から今回の材料そのものが直接の関連は無いと判断した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新規可溶性合金を用いて作成したステープルを全身麻酔下に大型動物(ブタ)の膀胱内に埋植し、生体適合性、有害事象の発生につき検討している。術後1か 月、 3か月間の飼育後に安楽死させ、埋植部位の組織を摘出した後に、組織密着性、尿路結石の形成、ステープルの溶解性と強度を評価し、さらに埋植部位と周 囲組 織を採取し病理標本を作成し、H-E染色およびマッソントリクローム染色を行いた組織学的観察により、組織の癒合、炎症細胞浸潤、線維化を評価し、新規 可溶 性亜鉛合金ステープルの性能および吸収性を検証している。 上述の飼育実験を行い、サンプルの採取を行う事が出来ているが、本年度までに終了する予定で あったサンプルの解析がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は動物実験により得られたサンプル解析を次年度中に終了させる。
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Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
