2020 Fiscal Year Annual Research Report
新たな内因性生理活性ガス送達システムの構築と移植医療への応用
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19H04493
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
平井 宗一 愛知医科大学, 医学部, 教授 (70516054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内藤 宗和 愛知医科大学, 医学部, 教授 (10384984)
福重 香 愛知医科大学, 医学部, 助教 (30805023)
横田 紘季 名城大学, 理工学部, 助教 (50815876)
畑山 直之 愛知医科大学, 医学部, 講師 (80534792)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 内因性生理活性ガス / ガス送達システム / 移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、常温・常圧で気体であり、高濃度では毒性が高い内因性生理活性ガスを移植臓器内部の標的組織に運搬する送達システムの構築が最終目的である。最初の取り組みとして、新たなガス運搬体として、気泡径が1μm未満であり、水中安定性の特徴を有する、医療用のウルトラファインバブル (UFB)作成装置の開発を行った。当初は、生体・臓器投与可能なUFB作成装置である完全閉鎖型循環式UFB作成装置の開発を行い、循環式モーターを用いて、各種ガスおよび液体を混合したものをベンチュリー構造を有する回路に循環させる試みを遂行した。これにより開発した完全閉鎖型循環式UFB作成装置は、一定時間以上循環させるこ とで、UFBの数と大きさのばらつきが小さくなり、安定して作成されることが立証された。一方で、モーター内を循環させるため、無菌状態に維持することが煩雑であり、実用する上で困難であるという欠点が明確になった。そこで、滅菌済みのディスポーザルの器具を使用することで、常に無菌にてUFBを作成できる装置を新たに開発した。本装置では、ベンチュリー構造部分にガスと液体を往復させることで完全閉鎖を実現した。また、一定回数かつ一定速度以上で、ガスと液体がベンチュリー構造部分を通過することで、安定したUFBが作成できることを明らかにした。現在、本装置で作成されたUFBの特性の解析に加えて、小動物移植臓器保存モデルにて、その効果を検証している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画によると、これまでに作成した生体・臓器投与可能なUFB作成装置、完全閉鎖型循環式UFB作成装置を用いて、その効果を検証することになっている。当初計画していた、循環式のUFB発生装置ではなく、新たに改良し開発した滅菌済みのディスポーザルの器具を用いた装置へ変更し、その効果を検証している。予想に近い効果が出ており、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、生体・臓器投与可能なUFB作成装置、完全閉鎖型循環式UFB作成装置の試作機を用いて、小動物移植臓器保存の効果を検証している。本年度は、小動物移植用臓器保存モデルを用いたUFBの効果の詳細な検証を行う予定である。さらに、細胞培養を用いたUFBの効果について以下の項目にて検証を行う予定にしている。
◇UFBの特性の違いが細胞(種類・状態)に与える効果について検証する。
◇細胞種(内皮細胞，心筋細胞，平滑筋細胞，肝細胞など)に対するUFBの効果(抗酸化，抗炎症，抗アポトーシス、血管調整)を検討する。
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