新規なバイオ成分分離膜デバイスを創製する非吸着性マテリアルの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15550110
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 長瀬 裕 東海大学, 工学部, 教授 (40155932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石原 一彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)
• Keywords: ホスホリルコリン / ジアミンモノマー / 芳香族ポリアミド / 抗血栓性材料 / バイオマテリアル / 生体適合性

Research Abstract

耐熱性と機械的強度に優れた生体適合性高分子材料を目的として、生体膜構成成分であるホスホリルコリン(PC)基を側鎖に含有し、主鎖骨格に剛直な芳香族ポリアミドなとを導入した縮合系ポリマーの合成を行いその生体適合性を評価した。本年度は、新規なPC基含有芳香族ジアミンモノマーの合成に成功し、そのモノマーと、イソフタル酸および4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジフェニルメタンとの重縮合反応によりPC基を側鎖に含有する芳香族ポリアミドの合成を試みた。得られたポリマーの生体適合性評価として、PET基板上に薄膜化させたポリマー膜表面にヒト血液から得た血小板多血漿(PRP)を接触させる血液接触試験を行った。その結果、PC基含有芳香族ジアミンモノマーから共重合組成の異なるポリアミド共重合体を数種合成することができ、これらの共重合体はいずれも150℃以上の高いガラス転移温度を示し耐熱性に優れた高分子材料であった。得られたポリマー膜表面にPRPを接触させた後SEMにより表面観察を行ったところ、PC基を含まないポリアミドに比べPC基を含むポリアミドは血小板など血液成分の吸着が抑制され、また側鎖のPCユニット含有量の増加とともに血液成分の吸着量の減少も確認された。一方、血液接触試験の結果からPC基含有ポリアミド膜表面に生体膜構成成分であるPC基が濃縮されているものと考え表面分析として接触角測定およびXPS測定を行ったところ、膜表面を水処理することで水の接触角は大幅に低下し、またXPS測定からもPCユニットが膜表面に濃縮されていることが明らかとなった。これらのことから、このような芳香族ポリマーにおいて、膜表面を水に接触させることにより親水性のPCユニットが膜表面に濃縮され生体膜表面類似構造を構築して抗血栓性を発現するという知見が得られた。今後は、主鎖構造の異なるPC基含有縮合系ポリマーの合成を各種試み、ポリマーの機械的強度についても検討する予定である。