2023 Fiscal Year Final Research Report

Evaluation of therapeutic effects of short-time liquid ventilation and novel drug delivery systems in a rat ARDS model.

Research Project

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Project/Area Number	21K09013
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research Institution	University of Yamanashi
Principal Investigator	Harii Norikazu 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80377522)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	武岡真司早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094) 垣内健太国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 産総研特別研究員 (30875422) 宮坂武寛湘南工科大学, 工学部, 教授 (60308195) 森口武史山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60422680) 後藤順子山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (60530102) 菅原久徳山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70746776) 高三野淳一山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70769281)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	急性呼吸窮迫症候群 / 完全液体換気 / 敗血症 / 肺洗浄 / マイクロ・ナノバブル / ファインバブル
Outline of Final Research Achievements	Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) poses a significant threat to patients, with a high mortality rate and no definitive therapy. Our research focuses on a novel approach to ARDS treatment through total liquid ventilation utilizing oxygen micro/nano bubble dispersion. In this time, we have identified crucial factors in establishing a rat ARDS model: 1) sustained lipopolysaccharide (LPS) administration, 2) oleic acid-induced vascular permeability, and 3) fluid replacement for hemodynamic stability. Furthermore, we have established an oxygen measurement system tailored to oxygen micro/nano bubble dispersion and revealed that the high oxygen content in the dispersion arises predominantly from super-saturated dissolved oxygen rather than the oxygen encapsulated within the bubbles. These findings represent a contribution to both ARDS research in intensive care medicine and the micro/nano bubble research in material science.
Free Research Field	集中治療医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	研究の対象疾患としているARDSは、周期的にパンデミックを引き起こすウイルス性肺炎も原疾患となりうる症候群であり、医療技術が発展した現代においても根本的な治療法がない世界的な医療課題である。液体呼吸技術はARDSの治療法として注目されてきたが、液体材料の課題により学術的および臨床的発展を妨げられてきた。今回、我々はARDSの研究を進めていく上で重要なARDSモデルラットに関する重要な知見を取得した。また、新しい液体材料として注目している酸素ファインバブル液の物性評価技術の開発および基本物性の一部を明らかにした。以上の点から、本研究成果は学術的および社会的意義の高いものであるといえる。