在宅透析を可能にする血液適合性人工腎臓用中空糸膜の創成

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10558131
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石原 一彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90193341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 泰彦 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (90280990)
• Keywords: 医用材料 / 生体適合性ポリマー / リン脂質ポリマー / 自己組織化 / 生体膜類似構造 / タンパク質吸着 / 細胞粘着 / 人工腎臓

Research Abstract

本研究は、血液透析療法を行う際に、抗凝固剤の使用量を低減させることができる、あるいは究極的には抗凝固剤の必要としない治療を目指して、血液適合性を改善した人工腎臓を作製する新しい中空糸膜を合成するとともに、これを組み込んだ人工腎臓の臨床応用を目的とした。
再生セルロース中空糸膜表面をMPCポリマーで修飾する場合、共有結合及び分子間水素結合を利用する2通りのルートを進めた。共有結合するポリマーとして、MPCポリマーの構成ユニットの一成分としてセルロース表面に存在する水酸基と反応し得るエポキシ基(グリシジルメタクリレート)、あるいはカルボキシル基(メタクリル酸)を持つポリマーを合成した。一方、分子間水素結合を利用する表面修飾用MPCポリマーとして、セルロースユニットにMPCをグラフト重合した水溶性セルロース誘導体を合成した。出発化合物としてメチルセルロースを用い、これに水を単一溶媒として系でMPCをグラフト重合し、側鎖にMPCポリマー鎖を導入した。このグラフトポリマー水溶液にセルロース中空糸膜を浸漬し乾燥することによりセルロースユニット間の水素結合により修飾したMPCポリマーの脱離が阻止できた。
MPCポリマーで修飾したセルロース中空糸膜にヒトやウサギ全血あるいは血漿を通過させた際に膜表面で起こる反応に血液成分の反応について血小板粘着、機能変化さらに補体活性化に着目して観察した。また、血液が通過した後の中空糸表面を走査型電子顕微鏡で観察し、膜表面に吸着している生体成分の様子を調べた。その結果、膜の血液適合性はMPCポリマーによる膜表面の修飾は方法によらず、表面のMPCユニットの密度に強い相関をもつことが見出した。

Research Products

• [Publications] K.Ishihara,T.shinozuka,Y.Hanazaki,Y.Iwasaki,N.Nakabayashi: "Improvement of Bload Compatibility on Cellulose Hemodiolysis Membrane:IV. Phespholipid polymer Bonded to the Membrane Surface" J.Biomater.Sci.,Polymer Edn. (印刷中). (1999)
• [Publications] K.Ishihara,K.Fukumoto,Y.Iwasaki,N.Nakabayashi: "Medification of Polysulfone with Phospholipid Polymer for Improbement of the Blaod Compatibility Part2. Protein Adsorption and Platelet Adhesion" Biomaterials. (印刷中). (1999)