高接着強度水中接着剤を応用した消化管吻合用シートの開発

• Project/Area Number: 22K04708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 佐藤 雄亮 秋田大学, 医学系研究科, 講師 (10431628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江島 広貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 水中接着剤 / 接着性シート / 消化管吻合

Outline of Research at the Start

本研究では消化管吻合用接着性シートを構成する①すでに臨床応用されている生体吸収性シートと②水中接着剤の2つをいかに組み合わせるかが鍵となる。まずは実際の臓器での接着強度を調べるために豚から摘出した臓器で各種接着強度試験を行い、最も接着強度が強くなる塗布方法、塗布量、濃度、接着時間および接着面積を調べる。その後、生体内で実際に消化管吻合に使用した場合の接着強度、粘膜層、筋層の癒合具合、癒合速度、縫合不全発生率、シートの残存の程度、シート外側への癒着の程度を調べるために動物実験を行う。

Outline of Annual Research Achievements

消化管吻合は消化器外科手術では必須の手技であるが、現在の吻合方法では難易度が高く時間がかかり縫合不全も起こり得る。本研究では1.誰にでもできる、 2.早い、3.絶対に漏れない、をコンセプトにした次世代の消化管吻合になり得る消化管吻合用接着性シートの開発を目的とする。すでに臨床応用されているpHの 変化に強い生体吸収性シートと現在の世界最高接着強度を達成した水中接着剤を組み合わせることにより消化管吻合用接着性シートのプロトタイプを作成し、動 物摘出臓器での実験および動物実験での生体内での反応から最も適切な条件を調べることにより臨床応用を目指す。消化管吻合のブレイクスルーを起こすには絶 対に必要な研究である。 完全に浸漬した状態で岩に固着して生息しているホヤの接着モチーフであるガロール基に着目した接着剤についての研究を進め、止血剤として医療用途に用い られている天然のポリマーであるキトサンにガロール基を修飾したガロール基就職キトサンのシートを作成した。このシートを用いて行った耐圧強度試験では、 現在臨床で使用されているタコシール、ボルヒール、ベリプラスト、セプラフィルムの約5倍の強度を達成した。ただし、このシート自体の強度が弱く、剥がそうとするとシート自体が裂けることがわ かった。今後、グンゼ株式会社から販売されているシームデュラをベースとしたシートとこのガロール基就職キトサンシートを接着剤として2層構造にすることを進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ガロール基修飾キトサンそのもののシートは完成していて接着性も確認しているが、シームデュラをベースとしたシートとの2層構造がまだ作成途中である。

Strategy for Future Research Activity

シームデュラをベースとしたシートとこのガロール基就職キトサンシートを接着剤とした2層構造が完成したら動物実験で止血、気漏閉鎖の有効性を検討する。