新しい表面微細加工技術による人工臓器、細胞及び分子デバイス構築の基盤技術の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05454695
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 松田 武久 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60142189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高市 成子 国立循環器病センター研究所, 病因部, 室員 (00093930) ; 中谷 武嗣 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (60155752) ; 関 淳二 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (20163082) ; 中山 泰秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室員 (50250262)
• Keywords: 微細加工 / 分子デバイス / 人工臓器 / マイクロマシン

Research Abstract

任意の材料表面の任意の領域に任意の表面加工・修飾技術の開発は強く要請されている。本研究では、(1)光反応を利用して、任意の生体適合性を任意の微細領域の表面に付与する技術を展開し、(2)成型加工したデバイス(例;人工心臓、人工血管)の内外面の任意の部位に任意の生体適合性を付与する、(3)マイクロマシンの表面機能化、(4)生体コロイドによるデバイス(人工神経回路、分子デバイス)の基盤技術を構築することを目的としている。
本技術の中核技術は光反応を利用することで、現在開発中の技術は国内外をとわず全く新しい発想と原理に基づくものである。本技術の要素化学は基材と常温大気下で反応する光感応基の選択と高分子や蛋白質表面への化学的導入である。
本年度では、光表面化学による表面固定化の要素材料と技術を完成、汎用性且つ高度生体適合化技術を開発した。具体的には、(1)光反応基(フェニルアジド基及びザンテート基)及び光開裂によりカルボキシル基、アミノ基及び水酸基を発生する化学結合を用いて合成高分子を化学固定して、血液適合性を付与した。(2)光反応性蛋白質を化学固定して組織適合性を付与した。(3)ヘパリン含有ゲル層を固定して、短期抗血栓性を付与した。(4)デバイス(人工心臓、人工血管)の内外面を上記技術により表面加工し、生体適合性と表面層の耐久性、高信頼性を検証した。(5)エキシマ・レーザを導入することにより三次元立体加工技術を開発した。

Research Products

• [Publications] 松田 武久: "細胞行動形態を操作する人工基材の表面設計(I):細胞接着・組織化過程の細胞バイオメカニクス" 生体材料. 12. 187-195 (1994)
• [Publications] 松田 武久: "細胞行動形態を操作する人工基材の表面設計(II):細胞・組織形態の多様性とモデル表面作製" 生体材料. 12. 232-243 (1994)
• [Publications] T.Matsuda and D.J.Chung: "Microfabricated Surface Designs for Cell Culture and Diagnosis" ASAIO Journal. 40. M594-M597 (1994)
• [Publications] Y.Nakayama and T.Matsuda: "Microporous Polymer Surfaces Prepared by Excimer Laser Ablation Technique" ASAIO Journal. 40. M590-M593 (1994)