2020 Fiscal Year Research-status Report
マイクロニードルを応用した血液凝固因子を含まない新しい止血デバイスの創成
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20K12658
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
加藤 暢宏 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (60309268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 篤 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (50458072)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロニードルシートの大面積化 / 褥瘡モデルによる止血効果の確認 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではマイクロニードルを応用した血液凝固因子を含まない新しい止血デバイスの創成を目指して、①～③の各目的について研究を行っている。本年度の研究実績は以下のとおりである。
研究目標①【 臨床応用が可能な大面積（数 cm 角）の PLA 製マイクロニードル パッチを試作する】本研究費により高精度な３次元プリンター（Raise 3D Pro2)を導入した。PLA製のメッシュシートの寸法を高精度に制御する為に、PLAフィラメントのエクストルーダーを標準仕様の0.4mm径のものから0.2mm径のものに変更し、マイクロニードルメッシュの基材となるPLAメッシュシートを作成したところ、従来は不可能であった厚みの異なるシートを3種類作成すること、ならびに従来は1cm四方が限界であったシートの寸法を2.5cm四方へと大型化することに成功した。これにより、当初の目標であった臨床応用可能な大型シートの実現に一定の目処が付いた。
研究目標②【マイクロニードル パッチによって止血が可能となる機序を有限要素法モデルによって考察すると共に実験的に検証する】柔軟な生体組織の力学的特性をシミュレーションすべく、既に導入済みの有限要素法ソフトウェア（COMSOL Multiphysics）に非線形構造材モジュールを追加した。具体的な力学計算モデルについては鋭意作成中である。
研究目標③ 【動物実験によって大面積の PLA 製マイクロニードル パッチの有用性を検証する】現在、マウスを用いて褥瘡モデルを作成し、マイクロニードルの貼付による治療効果の測定を実施している。これまでの実験では、マイクロニードルパッチにより止血が迅速に行われ、その後の褥瘡治癒にいたる時間が短縮される明確な傾向が得られている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目標「①臨床応用が可能な大面積（数 cm 角）の PLA 製マイクロニードル パッチの試作」および「③動物実験によるPLA 製マイクロニードル パッチの有用性を検証」については順調に進行している。研究目標「②有限要素法による止血機序の解明」については現在の所シミュレーション環境を整えた段階であり、計算モデル等の構築を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目標「①臨床応用が可能な大面積（数 cm 角）の PLA 製マイクロニードル パッチの試作」については、実際の創の形状に合わせてマイクロニードルパッチの形状、硬さ、ニードルの寸法、密度などの検討に移る。
研究目標「②有限要素法による止血機序の解明」については計算モデルの作成、有限要素法による計算等を進める。
研究目標「③動物実験によるPLA 製マイクロニードル パッチの有用性を検証」については、より人間に近い大きさの大型の実験動物による検証に進む。
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| Causes of Carryover |
動物実験にかかわる費用として見込んでいたが、本シートが褥瘡治療の際の止血にも使用できる可能性が明らかになったことから動物実験の計画に変更が生じ、次年度に繰り越して使用するため。
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