ハイブリッドポリマーを用いた耐久性・抗血栓性に優れた次世代型人工弁の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K15539
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 前田 孝一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師 (50644994)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: ハイブリッドポリマー

Outline of Annual Research Achievements

2023年度については予定通りハイブリッドポリマーの作成・選定および血行動態力学的に優れた人工弁フレームの作成に注力した。
3Dプリンターによる人工弁フレームでも十分な強度を有することが判明したため、フレームはしばらく3Dプリンターにて作成することとした(合同会社DMM.comで受注)。DSM社のハイブリッドポリマーを用いてprototype 1-3の人工弁を作成。
流体実験では弁口面積は1.41cm2とcontrolの生体弁（1.69cm2）と比較しやや劣る結果であったが、頻拍下では1.30cm2とcontrol(2.18cm2)と比較し著明に低下していた。これはハイブリッドポリマーの強度は問題なかったが、しなやかさにかけること、また弁腹の張りで開口を妨げていたことが判明し、それらを改善するべくフレームデザインを修正しながら、DSM社に新しいハイブリッドポリマーについて相談した。
2024年1月に新しいハイブリッドポリマー３種類を開発。それらを用いて新しいフレームとともに3種類のprototype 4を作成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

フレーム開発のコスト、労力が心配であったが、３Dプリンターを用いることで比較的迅速にかつ定められたコストの範疇で行えた。また、耐久性試験(prototype 3)も予定通り行えた。

Strategy for Future Research Activity

2024年度早々に新しいハイブリッドポリマーとフレームを用いた人工弁（prototype 4）について流体実験と耐久性試験を行う（イワキ社）。そのfeedbackから引き続きもっとも強度や流体力学的にすぐれた次世代型人工弁を作成する。可能であれば今年度末から動物への植込み実験に移行したい。

Causes of Carryover

当初人工弁フレームについてはより強度のある特殊ゴム素材を考慮していたが試作品の段階でも高額であったため、３Dプリンターにてprototypeを作成することとしたため、コストダウンにつながった。2024年度はこれら次年度使用額を用いて当初予定していた特殊ゴム素材のフレームを作成する予定である。