Study for application of Diamond-like carbon to indwelling urinary catheters

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18585
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部) (2021); Okayama University (2019-2020)
• Principal Investigator: Watari Shogo 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部), 独立行政法人国立病院機構 岡山医療センター(臨床研究部), 医師 (80833277)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Diamond-like carbon / スツルバイト / バイオフィルム / キャピラリーフローセル / 尿路留置カテーテル / 尿路感染症 / 尿路結石

Outline of Final Research Achievements

In this study we demonstrated that a diamond-like carbon (DLC) coating on the lumen of a thin catheter inhibited bacterial biofilm formation and encrustation to the catheter surface. The biofilm inhibition was maintain at least 14 days. Furthermore, the DLC coating remained stable for several months under exposure to urine and bacteria. In vivo experiments with DLC-coated catheters indwelling in the urinary tract of swine showed that the catheters could remain in place for 21 days without obstruction and that there was no inflammatory finding in the urethral mucosa.

Free Research Field

尿路感染症

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

尿路の閉塞や排尿障害に対して尿路に留置されるカテーテルは細菌バイオフィルムや尿路結石により予定外に閉塞してしまうことがある。本研究では、新世代のコーティング基材であるDiamond-like carbon(DLC)を尿路カテーテルへ応用し、尿中におけるバイオフィルムと尿路結石の抑制効果を証明した。DLCカテーテルは尿中でも長期間剥離や変性を起こさず、尿路カテーテルの医学的課題を解決する有望な技術であることが示された。