Development of bifurcated curved bio-tube for the aorta with in-body tissue architecture

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03819
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: Shuto Takashi 大分大学, 医学部, 講師 (60649763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穴井 博文 大分大学, 医学部, 教授 (20291544) ; 中山 泰秀 大分大学, 医学部, 客員研究員 (50250262) ; 和田 朋之 大分大学, 医学部, 准教授 (60325701) ; 岩井 良輔 岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 講師 (60611481) ; 宮本 伸二 大分大学, 医学部, 教授 (70253797)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生体内組織形成術 / 大動脈手術 / 再生医療 / 生体材料 / 自己組織

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to demonstrate the durability of complex-shaped autologous biomaterials (bio-tubes) in a turbulent environment under high pressure and to demonstrate their potential for clinical applications. The mold for the biotube with branches was modified several times to obtain a perfect shape. The technique of arch replacement in goats was very difficult and it took a long time to obtain survivors. Finally, five goats underwent successful bow replacement, but all failed to achieve remote results due to rupture of the biotube within one month. The rupture sites were all on the left anterior aspect and not at the branching point.

Free Research Field

心臓血管外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の再生医療によって移植用の組織体を作製するには、特別な大学病院など高度専門医療機関の特殊滅菌施設内において、膨大な手間と費用と時間をかけて行われている。しかし高い血圧やshear stressのかかる大動脈への応用は破裂や瘤化のため困難とされる。本生体内組織形成術は皮下で容易に高圧に耐え得る強固な組織体を作成できるという利点がある。今回皮下に埋没した器材により、分岐型のコラーゲンからなる管状体が得られたということは将来の頭頚部の大血管手術において自己組織による血行再建を行える可能性が示された。ただし、長期安定性、成長性までは確認できておらず、さらなる基材の改良が必要と考えられる。