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Functional evaluation of bioabsorbable small-caliber vascular graft in a diabetic rat model to achieve a practical use

Research Project

Project/Area Number 21K08812
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

Kikuchi Yuta  旭川医科大学, 医学部, 助教 (80882711)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsDiabetes / Pathological condition / PCL graft / Insulin treatment / Endothelialization / 糖尿病 / 小口径人工血管 / ナノファイバー / ポリカプロラクタングラフト / インスリン治療 / 自家血管様変化 / アルギナーゼ阻害 / アルギナーゼ阻害薬
Outline of Research at the Start

冠動脈バイパス術など小口径血管が必要な心臓外科手術では、自身の血管を使用するのが現在の主流であるが、長さや性状に制限があることが大きな課題となっており、人工血管の開発が重要視されている。
我々は自身の血管様に再生する吸収性の人工血管の作成に取り組んでいる。健常モデルでの良好な成績は得られているが、上記手術が必要な患者は糖尿病などの基礎疾患を合併していることが多い。そのため、糖尿病病態モデル及び糖尿病治療モデルにおける機能評価も行い、実用化に向けてさらに一歩踏み込んだ研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we evaluated the performance of a PVA-PCL graft with a diameter of 1 mm in a DM rat model. We demonstrated that DM disrupted the function of the PVA-PCL graft and that NPH insulin treatment rescued this deterioration. Various nanofiber grafts have been developed and tested in healthy animal models. Our results indicated that the performance of these nanofiber grafts can alter in disease conditions. Therefore, it is important to clarify the mechanisms underlying how disease conditions change nanofiber vascular graft performance and develop strategies for overcoming these challenges. Thus, our study highlighted the importance of using a model that more closely reflects the cases encountered in clinical practice, considering patients with comorbidities and the related treatments, to the end of developing clinically applicable small-diameter vascular grafts.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

下肢末梢血管や冠動脈のような小口径血管バイパス術において、自家血管が唯一のバイパスグラフトとなるが、患者背景により、その性状や長さに制限があり、長期開存可能な小口径人工血管の開発が期待されている。健常動物モデルにおいて多くの試験が行われ、一部で良好な成績が報告されているが、臨床において多くの患者が糖尿病のような併存疾患を有している。本研究は糖尿病および糖尿病治療が小口径人工血管に及ぼす影響について検討し、臨床応用に向けた、病態下および病態治療下における人工血管試験の重要性を再認識するものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Insulin therapy maintains the performance of PVA-coated PCL grafts in a diabetic rat model2022

    • Author(s)
      Yuta Kikuchi, Kyohei Oyama, Takumi Yoshida, Daisuke Naruse, Masahiro Tsutsui, Shingo Kunioka, Naohiro Wakabayashi, Hiroyuki Kamiya
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 18 Issue: 18 Pages: 5208-5215

    • DOI

      10.1039/d2bm00531j

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Impact of diabetes on bioabsorbable artificial vascular graft and insulin therapeutic effect2022

    • Author(s)
      Yuta Kikuchi
    • Organizer
      34th Conference of the Society of Organ Substitution and Regeneration Medicine
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病病態下における生体分解性小口径人工血管の機能評価2022

    • Author(s)
      菊池悠太、小山恭平、筒井真博、紙谷寛之
    • Organizer
      第34 回代用臓器・再生医学研究会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ポリカプロラクトン製小口径代用血管の親水加工2021

    • Author(s)
      若林尚宏、小山恭平、筒井真博、菊池悠太、紙谷寛之
    • Organizer
      第74回 日本胸部外科学会 定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病ラットを用いた生体吸収性小口径人工血管の機能評価2021

    • Author(s)
      菊池悠太、小山恭平、筒井真博、若林尚宏、紙谷寛之
    • Organizer
      第74回 日本胸部外科学会 定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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