補助人工心臓ドライブライン感染制御等のための抗菌ポリマーを用いた部材の開発

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K09240
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 寺澤 幸枝 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (50566990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 裕司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221) ; 緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (70718311) ; 小土橋 陽平 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (60723179) ; 齋藤 明広 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (50375614) ; 六鹿 雅登 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80447820)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 補助人工心臓 / 心不全 / ドライブライン / 感染 / 高分子 / 抗菌

Outline of Annual Research Achievements

植込型補助人工心臓は、重症心不全患者の生命予後を劇的に改善する強力なデバイスだが、駆動電源確保のための「ドライブライン」が皮膚を貫通して存在し、常に感染のリスクを包含している。一般的に人工臓器感染は難治性で、心不全患者においては致命的となることも少なくない。また、心臓移植待機期間が1000日を超える本邦において、いかに感染を制御できるかが、患者の予後を大きく左右することに疑う余地はない。しかし現状のドライブライン管理に確立した方法はない。一方、殺菌性や化学的安定性を有する Poly[2-(methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride; Poly(METAC)は、化学的安定性や高分子構造の易加工性といった利点を持つことが知られている。研究代表者らは、これまでにPoly(METAC)を用いて高分子一次構造制御により形状を可変することで、濃度依存的かつ形状状態により抗菌性に違いがあることを報告してきた。本研究では、Poly(METAC)を基材とした長期安定的な抗菌作用を有する新規感染制御材料の創出を試みる。
ポリビニルアルコール重合体(PVA)とMETAC基を含有する共重合体(poly(METAC-co-MAAc)を熱架橋し、フィルムを作成した。枯草菌をフィルム上に播種すると培養3時間では増殖を認めなかった。しかし、poly(METAC-co-MAAc)はMETAC基の含有量に依存した抗菌効果を示した。より高い抗菌効果を持たせるためには、PVA-P(MAAc)共重合体のフィルムを作成したのちにフィルム表面にpoly(METAC)をコーティングする方法が適していることがわかった。