炭素系薄膜マイクロ・ナノパターニング構造制御による薬剤徐放性ステントシステム構築

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21760561
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 長谷部 光泉 東邦大学, 医学部, 准教授 (20306799)
• Keywords: Diamond-like carbon / F-DLC / 高分子ポリマー / bFGF

Research Abstract

血管内治療に用いる金属ステントは、体への負担が少なく即効性および短期的成績は良好だが、留置後の再狭窄が問題となってきた。前年度に引き続き、問題の改善に向け、生体適合性・血液適合性に優れたDiamond-like carbon :以下DLCおよびフッ素添加DLC(以下F-DLC)を使用し、新規ステントへの応用を目指す。今年度は以下3点に取り組んだ。すなわち、
1)F-DLCに対する、細胞接着関与蛋白質の吸着様式評価
F-DLCでは各タンパク質の吸着量は減少し、アルブミン/フィブリノーゲン吸着量比は増加した。細胞接着部位に発現するビンキュリンの観察したところ、F添加したものではビンキュリンの発現が少なくなっていた。
2)断片化F-DLC被覆疑似薬剤含浸ポリマーの徐放特性評価
断片サイズを振り分けたクルクミン含浸基板(PU,EVA,MPC)を各々疑似体液に140日間浸漬し、各基板の徐放特性を評価した。各々の基板において、被覆なしの基板では初期にほとんどの薬剤が放出される傾向が見られたが、被覆面積を調節することにより、放出速度を制御できた。
3)bFGFの血管壁細胞に対する反応性評価
含浸薬剤を選択するにあたり、現在機能的血管新生増殖因子として注目されているbasic fibroblast growth factor (bFGF)を用いて、bFGFの濃度による細胞増殖の影響を検証した。血管壁細胞(HUVEC、HVSMC)を播種し、bFGF濃度を0～100ng/mlの範囲で振り分け、各濃度の細胞増殖および遊走反応を評価した。HUVECは10ng/mlをピークとし、濃度依存性に細胞は増殖および遊走したが、HVSMCでは、各濃度で増殖に有意差を認めなかった。

Research Products

• [Journal Article] Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous carbon on metallic stent : three-layered structure with controlled surface free energy (2011)
  • Author(s): Hasebe T, Murakami K, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ihara A, Otake M, Kasai R, Kasuya S, Kitamura N, Kamijo A, Terada H, Hotta A, Takahashi K, Suzuki T
  • Journal Title: Diamond and Related Materials Volume: 20 Pages: 902-906
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 炭素系素材の将来展望-2050年に向けて-DLC薄膜を用いた新世代医療器具の開発 (2011)
  • Author(s): 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 上條亜紀, 堀田篤, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • Journal Title: New Diamond Volume: Vol.27 Pages: 66-77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combining polymers with diamond-like carbon (DLC) for highly functionalized materials (2011)
  • Author(s): Asakawa R, Nagashima S, Nakamura Y, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A
  • Journal Title: Surface and Coatings Technology Volume: (on line)(査読済)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フッ素添加非晶質炭素薄膜を被覆した抗血栓性ステントの開発 (2010)
  • Author(s): 長谷部光泉, 吉本幸洋, 上條亜紀, 堀田篤, 村上和範, 永島壮, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • Organizer: 第24回ダイヤモンドシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都)
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] 医工産学連携プロジェクトによる次世代生体適合性ステントの開発 (2010)
  • Author(s): 長谷部光泉, 堀田篤, 上條亜紀, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • Organizer: 第2回大分分野融合セミナー
  • Place of Presentation: 大分全日空ホテル(大分市)
  • Year and Date: 2010-09-13
• [Presentation] Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous carbon on metal stent : three-layered structure with controlled surface free energy (2010)
  • Author(s): Hasebe, T, Murakami K, Hotta A, Kamijo A, Takahashi K, Suzuki T
  • Organizer: 21st European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides (Diamond 2010)
  • Place of Presentation: Kempinski Hotel Corvinus (Budapest, Hungary)
  • Year and Date: 2010-09-07
• [Presentation] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devices (2010)
  • Author(s): 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 上條亜紀, 堀田篤, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • Organizer: 独立行政法人 日本学術振興会 マイクロビームアナリシス第141委員会 第141回研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋市)(日本学術振興会 榊奨励賞 受賞講演)
  • Year and Date: 2010-08-30
• [Presentation] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devices (2010)
  • Author(s): Hasebe T, Kamijo A, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ueda Y, Kitamura N, Morita H, Tanaka M, Hotta A, Terada H, Takahashi K, Suzuki T
  • Organizer: The European Materials Research Society (E-MRS) Spring Meeting 2010
  • Place of Presentation: Congress Center (Strasbourg, France)
  • Year and Date: 2010-06-08
• [Presentation] ダイヤモンドライクカーボン(DLC)とポリマーの生体適合性と薬剤溶出性 (2010)
  • Author(s): 浅川玲奈, 長谷部光泉, 鈴木哲也, 堀田篤
  • Organizer: 第59回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2010-05-26