Development of lung and renal assist device using layered double hydroxides

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17884
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 高橋 希 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (30770268)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 呼吸不全 / 人工呼吸器関連肺障害 / 二酸化炭素除去 / 体外循環 / 腎障害

Outline of Annual Research Achievements

現在，我々は環境用，工業用として注目されている二酸化炭素吸着能を持つ化合物であるハイドロタルサイトを応用し肺と腎臓の両方の臓器補助能を有する新規人工臓器の開発を進めており，昨年度はハイドロタルサイトをポリスルホン膜に担持させCO2濃度が低下することを示した．
今年度はさらに昨年度作成した平膜から成型し直した紡糸状のものを充填した小型カラムの試作機を作成した．臨床応用時には中空糸として表面積を増やす予定であるが，まずは紡糸状で同様の性能を維持できるか確認した．
実験では豚血液を用いてペリスタルティックポンプにより5mL/minの流量で小型カラムに血液を通し循環回路としてCO2濃度の変化を確認した．比較としてハイドロタルサイトを含まないポリスルホン膜により同形状で作成したカラムを用いた．その結果，CO2濃度は有意に低下が得られたものの，ポリスルホン膜だけでもCO2濃度の低下が見られたため，流量や物理的要因によるCO2低下などの要因を現在確認している．
今後はこれらの実験系を確立した上で中空糸成型した臨床用のカラムを作成し，実験用豚によるCO2除去実験を行う予定である．