Tomorrow's Vascular Surgery Induced by World's Longest Tissue-engineered Vascular Grafts

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04447
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: Nakayama Yasuhide 大分大学, 医学部, 客員研究員 (50250262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穴井 博文 大分大学, 医学部, 教授 (20291544) ; 寺澤 武 旭川医科大学, 医学部, 講師 (20815401) ; 岩井 良輔 岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 講師 (60611481) ; 宮本 伸二 大分大学, 医学部, 教授 (70253797) ; 西邑 隆徳 北海道大学, 農学研究院, 教授 (10237729)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: バイオチューブ / 生体内組織形成術 / 再生医療 / 組織工学 / 血管 / 移植 / 動物実験

Outline of Final Research Achievements

There are no small-diameter, long artificial vascular grafts that can be used for below-knee bypass surgery. We have developed tissue-engineered vascular grafts called Biotube using a completely autologous approach called in-body tissue architecture (iBTA). Molds were subcutaneously embedded into goats for predetermined periods (one, two, or three months). All Makers produced Biotubes as designed in all periods. All Biotubes obtained had an inner diameter of 4 mm and a length over 50 cm with wall thickness of 0.6 mm. All Biotubes did not kink when completely bent and did not leak without any deformation under a water pressure of 200 mmHg. Their burst strength was ca. 2500 mmHg. This study confirmed that Biotubes have properties comparable to arteries; hence, we will start an investigator-initiated clinical trial in near future after obtaining the results of another implantation study.

Free Research Field

再生医療、医療機器開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膝下でのバイパス術に使用可能な細く長い人工血管は存在しない。自家静脈を使うバイパス術では、採取しても脆くて使えない、あるいは既に他手術で使われている場合には実施できない。年間約１万人が足切断に至り、その後１年の死亡率は25％と生命に直結する。本研究において、皮下に1ヶ月間型を埋植するだけで長さ50cm以上の小口径人工血管を開発できた。経済性、汎用性に優れているため、医療費の大幅な低減をもたらせると考えられる。また、移植後速やかに自己再生が起こることが確認できたため、小児患者に対して再手術の必要の無い、成長する移植体を提供する社会貢献も期待できる。