Development of a self-supporting ultrathin polymer film (nanosheet) for preventing postoperative suture failure and adhesion

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08979
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Mie University (2021-2022); Nagoya University (2020)
• Principal Investigator: YOKOTA KAZUKI 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (60721090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 広夫 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40275699) ; 檜 顕成 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (90383257) ; 城田 千代栄 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20378194) ; 武岡 真司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094) ; 藤枝 俊宣 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: キトサン / エアロゲル / 補強材 / 腸管吻合 / 縫合不全

Outline of Final Research Achievements

In this study, experiments were conducted to apply chitosan aerogel as a reinforcement material for intestinal anastomosis in vivo. The results of various in vitro experiments of physical property evaluation using porcine intestine showed that the chitosan aerogel has high flexibility, strength, and bioadhesiveness that can follow the intense peristalsis of the intestinal tract, and high pressure resistance that can withstand high intestinal pressure. Furthermore, the results of cytotoxicity tests and animal experiments showed that the chitosan aerogel has high biocompatibility. However, it was also found that there is a problem with the stability of its application to the intestine in vivo, so an improved aerogel is being investigated.

Free Research Field

医療機器開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸管吻合に伴う縫合不全は1.5 ~ 16 %の確率で生じ、敗血症や多臓器不全などの重篤な併発症を誘発することが懸念されている。そのため、腸管吻合部を封止し、内容物の漏出を防止する手法や医療デバイスの開発が求められている。本研究成果により、キトサンエアロゲルが腸管吻合部の補強材としての生体応用を実現する際に基本的な適合性を有していることと、更なる小腸への貼付安定性が必要であることが明らかとなった。今後、改良型による縫合不全モデルラットや大動物での評価を実施することで、腸管吻合部補強材料が開発できれば、腸管吻合に伴う縫合不全を予防することが期待される。