2021 Fiscal Year Research-status Report
Study on development of underwater direct drug delivery to cochlea based on hydrodynamics
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20K09746
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山内 大輔 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (70361102)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本藏 陽平 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (20810146)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 内耳 / ドラッグデリバリー / 水中内視鏡 / 流体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでに、内耳のソフトサージェリーを目的とした水中内視鏡下耳科手術を提案している。水中下のドラッグデリバリーは内耳保護に有効と考えられるが、さらに標的への拡散性・効率性が高い方法の開発が必要である。本研究では、流体力学に基づいた、より安全で効率性の高い直接的な蝸牛内ドラッグデリバリーを検証し、聴覚機能温存や内耳再生医療において広く利用されることを期待して計画した。
前年度は（１）のために側頭骨模型を用いた水中下内耳灌流時の内耳圧の検討を行うための側頭骨模型の設計、作製方法について検討した。医療用模型作製についての専門家の意見を参考にし、内耳構造をどこまで再現すれば圧測定が可能かどうか、また３Dプリントの方法について検討した。側頭骨DICOMデータよりVolume Extractor 3.0(i-Plants System Corporation)にてSTLファイルを作成し、これをPOLYGONALmeister(日本ユニシス・セクセリューションズ）にて形成した（https://www.excel.co.jp/polygon/exp/03/）。
今年度は３Dプリント用に作成した側頭骨モデルのデータに基づいて、株式会社JMCの３Dプリントチームと相談して再設計し、3種類の側頭骨模型を作製した。一つはDDSを想定しているが、ほかに上半規管裂隙症候群や人工内耳挿入などの実際に水中下で行っている手術の側頭骨内耳模型も作製した。いずれも透明な樹脂でプリントされているため、灌流液が透見され、観察しやすいことがわかった。また着色水を用いるとより鮮明になった。また微細径の圧力センサを作製し、側頭骨モデルを用いた測定実験の準備を整えた。側頭骨モデルの内耳空間に連続する微細径の孔にチューブを固定し、そこから圧力センサを挿入できるようにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
微細径圧力センサーを購入し、3D側頭骨内耳模型も3種類作製し、準備が整っているが、測定の際の技術について担当者との打ち合わせがコロナウイルス感染状況による移動制限があり送れいている。
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| Strategy for Future Research Activity |
微細な圧力センサーによる3D側頭骨内耳模型での測定を進めていく予定である。DDSモデルのほかに、上半規管裂隙症候群や人工内耳挿入モデルとしての模型も作製した。実査にDDのための灌流を条件を変えて行う予定である。また、上半規管裂隙症候群や人工内耳挿入など実際に行われている手術の際に水中内視鏡を用いることあり、模型での圧測定を行うことで、新たな知見が得られると想定している。ex vivoまたはin vivoでの測定についても、同時に進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
微細径圧力センサーを購入し、3D側頭骨内耳模型も3種類作製し、準備が整っているが、測定の際の技術について担当者との打ち合わせがコロナウイルス感染状況による移動制限があり送れいているため、次年度使用額へ持ち越しとなった。
次年度は具体的な圧力測定実験を行い、それと同時に計画当初に予定していたex vivo、in vivoでも実験を行っていく予定である。
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