Small diameter synthetic vascular grafts: modification for neointima formation and its patency

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H04522
• 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: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: Yamaoka Tetsuji 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 倫之 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (70846534)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 小口径人工血管 / 延伸PTFE / 内膜誘導 / ペプチド修飾

Outline of Final Research Achievements

We have developed an original strategy for small-diameter vascular grafts, in situ capture of circulating mononulcar cells on decellularized vessels, and reported its good patency in porcine models, In order to apply this strategy to expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) blood vessels, some new technologies were developed and tested: (1) a novel peptide with high cell capturing ability and very low platelet adhesion, (2) a new surface modification reaction applicable to the chemically stable ePTFE, (3) a phospholipid polymer-based graft polymer on the luminal surface. In particular, the new surface graft polymerization of ePTFE using photoreaction after argon plasma treatment proceeded extremely efficiently, and its high antithrombogenicity and cell capturing ability were demonstrated in a mini-pig extracorporeal circulation model and a peripheral vessel transplantation model.

Free Research Field

バイオマテリアル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

循環末梢血単核球を補足する小口径人工血管開発戦略は、動物組織由来血管であり、また再生型の人工血管であるという特性から、その実用化には多くのハードルが存在する。すでに世界中で実績を有するePTFE性の血管に我々の技術を搭載できれば、世界で初めての小口径人工血管の開発事例となる。しかしながら、ePTFEの抗血栓性は小口径血管の開存化には不十分である。本研究では、搭載した３つの開存化戦略がいずれも有効に機能することがin vitro のみならずin situ、および in vivoで示された。今後、その開存率の検証を進めることで、下肢救済のみならず冠動脈バイパスへの応用にも期待される。