Development of absorbable silk fibroin-based sutures with anti-bacterial properties

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12803
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Shinshu University (2021-2022); Nara Women's University (2019-2020)
• Principal Investigator: Hashimoto Tomoko 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10589930)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山岡 哲二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: シルク縫合糸 / 吸収性 / 抗菌性

Outline of Final Research Achievements

In this research, novel absorbable silk fibroin-based sutures w that slowly releases antibacterial molecules during biodegradation and absorption in the tissues. Furthermore, novel peptide-type antibacterial molecules were designed and synthesized.
By combination of autoclave (AC) treatments and immersion treatments in aqueous methanol solutions, silk suture showed slow biodegradation properties. Additionally, novel antibacterial molecules were immobilized on silk sutures by AC treatment without degradations and were slowly released from sutures under physiological conditions.

Free Research Field

高分子バイオマテリアル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本邦において2000年代に腸線製のカットグットの使用が禁止されて以降、使用されている吸収性縫合糸は全て合成由来である。また近年は、吸収性の有無によらず、新しい素材を使った縫合糸は世界的にも上市されていない。さらに、手術予後のSSI回避のためには、一定期間の抗張力維持と共に抗菌活性の維持が求められるものの、既存の抗菌剤コーティング生分解性縫合糸では、効果的なSSI回避が示されていない状況にある。このような動向の中、本研究で得られた糸の生分解・吸収のメカニズム、抗菌分子の徐放制御に関する知見は、学術的にも意義があり、また新しい製品の可能性として社会的意義をも有すると考えられる。