Nerve regeneration promoting effect of chitin nanofibers on a rat sciatic nerve injury model

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K20961
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 金谷 治尚 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (50965093)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 末梢神経 / キチン・キトサン / ナノファイバー

Outline of Annual Research Achievements

キチンナノファイバーの形状に関して、初期の研究計画ではシート状に形成し、患部に留置する予定としていた。シートに含む乳酸とグリセリンの量を調整し、体内に留置するのに適した剛性を調整している段階である。またスポンジ状に形成することも可能となったことで、表面積の拡大に伴い、シート状のキチンナノファイバーと比し、より体内での有効成分への分解がよりスムーズとなることがわかった。しかし、スポンジ状の形態をとる場合、比較対象となる同様の素材が見つかっていない。そのため、シートで実験を行うか、スポンジ状のキチンナノファイバーで実験を行うか再検討を行っている。
また実験責任者が顕微鏡を用いた手術手技に習熟しておらず、安定した手術手技の確立のため、共同研究者とともに、トレーニングを実施中である。具体的には手術用顕微鏡を用いて、食肉の血管を遊離する、人工血管の周囲にシートを留置することである。
また上記状況に加え、実験機器や消耗品、解析ソフトなどの購入のための資金が十分でなく、動物実験は開始できていない。具体的には電気生理検査に用いる機器が高額のため、組織の評価に用いる免疫染色の抗体が入手できない状態であった。組織作成の際の包埋～組織切り出しまでを、外部に委託せず自己で行うことで、資金調達のめどが立ったため、実験機器の購入を進めている段階である。実験、飼育に対する人員の確保とスケジューリングが整い次第、動物実験を開始できる状態である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

キチンナノファイバーの形状に関して、初期の研究計画ではシート状に形成し、患部に留置する予定としていた。シートに含む乳酸とグリセリンの量を調整し、体内に留置するのに適した剛性を調整している段階である。またスポンジ状に形成することも可能となったことで、表面積の拡大に伴い、シート状のキチンナノファイバーと比し、より体内での有効成分への分解がよりスムーズとなることがわかった。しかし、スポンジ状の形態をとる場合、比較対象となる同様の素材が見つかっていない。そのため、シートで実験を行うか、スポンジ状のキチンナノファイバーで実験を行うか再検討を行っている。また必要物品購入のための資金が集まっていなかったため、2023年5月10日現在、動物実験が開始できていない状況であった。

Strategy for Future Research Activity

速やかに必要機器、消耗品を購入整備し、動物実験を開始する。
キチンナノファイバーシート（スポンジ）を留置することが、コントロール群と比較し、運動機能、生理学的検査を改善させない可能性がある。その場合はキチンを分解できているかの評価がカギとなる。生体内の分解酵素であるキチナーゼがキチンを分解し、ヘパラン硫酸優位な環境を作れている状態かの確認のための予備実験を可及的速やかに開始する。
もしキチンが分解されていない場合または不十分と判断した場合は、キチナーゼの追加投与を要する。

Causes of Carryover

生理検査のための機器（Power lab）が助成金の1年分の金額を超過しており、購入できなかった。追加資金を得たため、消耗品を含めた物品の購入の目途がたち、実験の完遂が可能となった。