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Diabetic Foot Ulcer Healing Enhancement Device via a Novel Glucose Metabolism Promoting Mechanism: A New Horizon of Wound Care Management

Research Project

Project/Area Number 21K18287
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Nakagami Gojiro  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (70547827)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関野 正樹  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20401036)
山内 敏正  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (40372370)
栗田 昌和  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20424111)
南 豪  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70731834)
麦田 裕子  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (00804874)
峰松 健夫  石川県立看護大学, 看護学部, 教授 (00398752)
真田 弘美  石川県立看護大学, 看護学部, 教授 (50143920)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsドレッシング材 / 局所低周波振動 / 糖尿病足潰瘍 / 難治性潰瘍 / 看護理工学 / スマートドレッシング / 低周波振動 / 人工知能 / 振動 / 糖代謝 / 糖取り込み / ドレッシング / デバイス
Outline of Research at the Start

糖尿病足潰瘍を有する患者では血糖コントロールの困難さにより創傷治癒が著しく阻害されている。本研究では、創部局所のインスリン抵抗性改善を促すことにより、高血糖状態に起因する創傷治癒遅延を是正できると考え、創部への振動刺激によって局所インスリン抵抗性を改善させ創傷治癒を促進させるという方法を着想した。本研究では、振動によって糖取り込みによる局所インスリン抵抗性を改善させアルギニン産生を促し、さらに血管拡張により血流を促進させることで治癒を促進させる新規デバイスを開発する。

Outline of Final Research Achievements

This study is a model case of reverse translational research by bioengineering nursing research framework for the development and dissemination of non-invasive, non-constraint, real-time nursing technologies and devices, and the development of intelligent vibration wound dressing. We examined the effect of local Low Frequency Vibration (LFV) on wound healing in a full-thickness wound of a hyperglycemic rat model. The results showed that LFV improved glucose metabolism in adipocytes, LFV promoted wound healing in a full-thickness wound, and wearable vibration dressing also promoted wound healing.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では局所低周波振動が有する新規糖代謝促進メカニズムに基づき、糖尿病足潰瘍の創傷治癒を促進するための新たなドレッシング材の開発を目的とした。その結果、創傷治癒を阻害する様々な因子を抑制することで、高血糖ラットモデルにおいて全層欠損創の創傷治癒が促進した。本デバイス開発は積極的かつ自律的な治療も提供できるだけでなく、異分野融合型研究によりスピード感をもって実用化することを目指し、人と先端技術が共生する新しい時代の医療革新を築いていくことが期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Comments on the Screening Results   Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Effectiveness of Vibration Therapy for Hard-to-Heal Wounds in Clinical Study: A Scoping Review2024

    • Author(s)
      Haba Daijiro、Itabashi Mizuho、Tamai Nao、Tobe Hiromi、Sanada Hiromi、Nakagami Gojiro
    • Journal Title

      Chronic Wound Care Management and Research

      Volume: Volume 11 Pages: 1-12

    • DOI

      10.2147/cwcmr.s423054

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Local low‐frequency vibration accelerates healing of full‐thickness wounds in a hyperglycemic rat model2023

    • Author(s)
      Haba Daijiro、Qin Qi、Takizawa Chihiro、Tomida Sanai、Minematsu Takeo、Sanada Hiromi、Nakagami Gojiro
    • Journal Title

      Journal of Diabetes Investigation

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 1356-1367

    • DOI

      10.1111/jdi.14072

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficacy of wearable vibration dressings on full‐thickness wound healing in a hyperglycemic rat model2023

    • Author(s)
      Haba Daijiro、Ohmiya Takafumi、Sekino Masaki、Qin Qi、Takizawa Chihiro、Tomida Sanai、Minematsu Takeo、Sanada Hiromi、Nakagami Gojiro
    • Journal Title

      Wound Repair and Regeneration

      Volume: 31 Issue: 6 Pages: 816-826

    • DOI

      10.1111/wrr.13129

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Low-frequency vibration promotes AMPK-mediated glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes2021

    • Author(s)
      Haba Daijiro、Nakagami Gojiro、Minematsu Takeo、Sanada Hiromi
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 7 Issue: 9 Pages: e07897-e07897

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2021.e07897

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 創傷治癒促進を目的とした振動刺激デバイス開発に向けた看護理工学研究による挑戦2024

    • Author(s)
      仲上 豪二朗
    • Organizer
      日本物理療法合同学術大会2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高血糖ラット全層欠損創におけるウェアラブルバイブレーションドレッシングによる細胞老化抑制効果2023

    • Author(s)
      幅 大二郎, 滝沢 知大, 秦 斉, 冨田 早苗, 真田 弘美, 仲上 豪二朗
    • Organizer
      第11回看護理工学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 局所低周波振動による細胞老化抑制に伴う創傷治癒促進効果の検証2023

    • Author(s)
      滝沢 知大, 幅 大二郎, 秦 斉, 冨田 早苗, 真田 弘美, 仲上 豪二朗
    • Organizer
      第11回看護理工学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 高血糖ラットモデル全層欠損創への局所低周波振動刺激による細胞老化抑制効果の検証2023

    • Author(s)
      幅 大二郎, 滝沢 知大, 秦 斉, 冨田 早苗, 堀之内 愛, 真田 弘美, 仲上 豪二朗.
    • Organizer
      第53回日本創傷治癒学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Local low-frequency vibration downregulates the expression related to cellular senescence and promoted wound healing in diabetic rats2023

    • Author(s)
      Haba Daijiro, Takizawa Chihiro, Qin Qi, Tomida Sanai, Nakagami Gojiro
    • Organizer
      The 33rd conference of the European wound management association
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Local low-frequency vibration suppressed cellular senescence in keratinocytes and fibroblasts2023

    • Author(s)
      Takizawa Chihiro, Haba Daijiro, Qin Qi, Tomida Sanai, Nakagami Gojiro
    • Organizer
      The 33rd conference of the European wound management association
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低周波振動デバイスによる新規糖尿病足潰瘍治癒促進ストラテジー2023

    • Author(s)
      仲上 豪二朗
    • Organizer
      第53回日本創傷治癒学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超音波と低周波振動の糖代謝促進効果の比較検証2023

    • Author(s)
      幅大二郎, 峰松健夫, 真田弘美, 仲上豪二朗
    • Organizer
      日本物理療法合同学術大会2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 局所低周波振動刺激による糖代謝と血管拡張/新生を介した糖尿病ラット全層欠損創治癒促進効果の検証2022

    • Author(s)
      幅 大二郎, 秦 斉, 峰松 健夫, 真田 弘美, 仲上 豪二朗
    • Organizer
      第52回日本創傷治癒学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブルバイブレーションドレッシング材による糖尿病モデルラット皮膚全層欠損創への創傷治癒促進効果の検証2022

    • Author(s)
      幅 大二郎, 大宮 誉史, 関野 正樹, 秦 斉, 峰松 健夫, 真田 弘美, 仲上 豪二朗
    • Organizer
      第10回看護理工学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 局所低周波振動による糖代謝促進に基づく新たな糖尿病足潰瘍治療戦略2022

    • Author(s)
      幅大二郎, 秦斉, 仲上豪二朗
    • Organizer
      日本基礎理学療法学会第6回若手研究者ネットワークシンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Local low-frequency vibration promotes wound healing of the full-thickness wound in the diabetic rat2022

    • Author(s)
      Haba Daijiro, Nakagami Gojiro, Qin Qi, Minematsu Takeo, Sanada Hiromi
    • Organizer
      The 31st Japanese Society of Wound, Ostomy & Continence Management
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A new strategy to enhance wound healing of diabetic foot ulcers based on the novel promotion mechanism of glycometabolism by local low-frequency vibration2022

    • Author(s)
      Haba Daijiro, Qin Qi, Minematsu Takeo, Sanada Hiromi, Nakagami Gojiro
    • Organizer
      The 22nd edition of the interdisciplinary Diabetic Foot Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low-frequency vibration accelerates non-insulin-mediated glucose uptake in adipocytes: Implications for diabetic wound healing.2021

    • Author(s)
      Haba Daijiro, Nakagami Gojiro, Minematsu Takeo, Sanada Hiromi
    • Organizer
      The 9th Asia Pacific Enterostomal Therapy Nurse Association Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Effectiveness of vibration therapy for hard-to-heal wound healing: A scoping review of human and animal studies.2021

    • Author(s)
      Haba Daijiro, Itabashi Mizuho, Nakagami Gojiro, Tamai Nao, Weller Carolina, Sanada Hiromi
    • Organizer
      The 9th Asia Pacific Enterostomal Therapy Nurse Association Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科 健康科学・看護学専攻 老年看護学/創傷看護学分野

    • URL

      http://www.rounenkango.m.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 体表面潰瘍治癒促進装置2022

    • Inventor(s)
      仲上豪二朗、幅大二郎、関野正樹、南豪、真田弘美、峰松健夫
    • Industrial Property Rights Holder
      仲上豪二朗、幅大二郎、関野正樹、南豪、真田弘美、峰松健夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-107292
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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