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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Design of a stent with used for the digestive system to prevent the restenosis and cancer cell growth

Research Project

Project/Area Number 17H02086
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

田中 賢  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00322850)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords細胞接着 / 細菌付着 / 生体親和性
Outline of Annual Research Achievements

胆管、食道、十二指腸、大腸、膵管などの消化器系の器官は、癌の増殖や結石の生成などによって、内宮が狭窄したり閉塞することがあり、胆汁、食物、食物の消化物が流れにくくなる問題がある。現在、消化器系の器官にステントを留置して、その内腔の狭窄や閉塞を改善することが行われている。しかし、消化器系の器官にステントを留置した場合、時間の経過に伴って、ステント内周面に、大腸菌等の菌が付着し、胆汁等の体液の成分が変性・硬化したり、食物の消化物が付着・変性し、バイオフィルムが生成され、不溶物が発生し堆積していくことで、ステント内腔が閉塞するリスクがある。また、菌の増殖によって、消化器系の器官に炎症が生じるリスクもあった。本研究では、ポリ(3-メトキシプロピルアクリレート)(PMC3A)で被覆ステント内面を表面処理することにより、再狭窄を防止できる消化器ステントの開発に成功した。トリエチルアミンと、3-メトキシ-1-プロパノールを反応させ、3-メトキシプロピルアクリレートを合成する。その後、3-メトキシプロピルアクリレートを、AIBNを用いてラジカル重合させることによりPMC3Aを得た。水和したPMC3Aには、生体親和性の指標である中間水が観測された。PMC3A表面は、フィブリノーゲン、フィブリノーゲン、ビトロネクチンなどのタンパク質の吸着や変性が小さく、細菌の付着、増殖、その後のスラッジ形成抑制がみられることがわかった。PMC3Aは、ステント表面へのコーティング安定性に優れており、時間経過により抗菌剤に対する耐性を獲得した菌が発現して抗菌効果が低下することがなく、また、菌を分解することなく菌の吸着を抑制可能となり、長期間菌の付着抑制効果を持続することができた。また、パイロジェンなどの内毒素の発生を防止することができた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      デンマーク工科大学
  • [Journal Article] Design of Polymeric Biomaterials: The “Intermediate Water Concept2019

    • Author(s)
      M. Tanaka, S. Kobayashi, D. Murakami, F. Aratsu, A. Kashiwazaki, T. Hoshiba, K. Fukushima
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 92 Pages: 2043-2057

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190274

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydration states and blood compatibility of Hydrogen-bonded supramolecular poly(2-methoxyethyl acrylate)2019

    • Author(s)
      K. Jankova, I. Javakhishvili, S. Kobayashi, R. Koguchi, D. Murakami, T. Sonoda, M. Tanaka
    • Journal Title

      ACS Appl. Bio Mater.

      Volume: 2 Pages: 4154-4161

    • DOI

      10.1021/acsabm.9b00363

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Controlling the hydration structure with small amount of fluorine to produce blood compatible fluorinated poly(2-methoxyethyl acrylate)2019

    • Author(s)
      R. Koguchi, K. Jankova, N. Tanabe, Y. Amino, Y. Hayasaka, D. Kabayashi, T. Miyajima, K. Yamamoto, M. Tanaka
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 20 Pages: 2265-2275

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.9b00201

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] バイオ界面における水分子の状態 中間水の役割は?2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 68 Pages: 311-315

  • [Journal Article] 特集 医療・介護, 生体親和性材料の開発~生体と材料の相互作用2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Journal Title

      Seikei-Kako

      Volume: 31 Pages: 404-407

  • [Presentation] Design of soft-biomaterials based on the interfacial water structure for advanced medical devices2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Organizer
      SOCIETY FOR BIOMATERIALS 2019 ANNUAL MEETING & EXPOSITION(SFB 2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 界面水制御による生体親和性高分子の設計2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Organizer
      自然共生高分子セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 一次構造を制御したPMEA類似体の合成と水和構造解析2019

    • Author(s)
      岡崎恭貴,小林慎吾,田中賢
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
  • [Presentation] PMEA/水界面におけるフィブロネクチン吸着挙動の解析2019

    • Author(s)
      馬場航希,上田智也,村上大樹,田中賢
    • Organizer
      第48回医用高分子シンポジウム
  • [Presentation] グラフト密度を制御したPMEAブラシの作製と抗血栓性評価2019

    • Author(s)
      上田智也,村上大樹,田中賢,
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
  • [Book] New Polymeric Materials Based on Element-Blocks, Design of Multifunctional Soft Biomaterials: Based on the Intermediate Water Concept2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Total Pages
      501
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 無機/有機材料の表面処理・改質による生体適合性付与, 第III編高分子, 第2章PMEAおよび類似化合物による生体適合性付与2019

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Total Pages
      250
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://www.soft-material.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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