2014 Fiscal Year Research-status Report
小児心臓血管外科領域における「吸収-再生-成長」可能なパッチ材料の開発
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26462094
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| Research Institution | Osaka Medical College |
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Principal Investigator |
小澤 英樹 大阪医科大学, 医学部, 講師 (20277156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 慎太郎 大阪医科大学, 医学部, 教授 (20237811)
中澤 靖元 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20456255)
星賀 正明 大阪医科大学, 医学部, 教授 (90309154)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 先天性心疾患 / 外科治療 / 手術材料 / パッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
絹フィブロイン＋ポリウレタン配合ハイブリッドパッチの試作：フィブロインとポリウレタンを1:1および7:3の比率で混合した溶液をエレクトロスピニングによる射出成型法でシートを作成した。配合比率に加え、射出の際に電圧、射出速度、射出標的移動速度、射出距離、温度、湿度条件を可変して最終物性を調整した。このシートを更に不溶化処理、洗浄、滅菌処理を順次行い、生体内埋植可能なパッチとして試作することが可能となった。
パッチの物性試験：引っ張り試験（パッチへの張力を漸増させ、繊維の歪をパーセントで評価）では、フィブロインのみからなるパッチは容易に破断するが、ポリウレタンの配合によって良好な柔軟性が得られた。透水性テスト（水圧を漸増させパッチの漏水を計測）では、現在臨床で汎用されているePTFE製パッチと同等の耐透水性が得られた。
生体内へのパッチの埋植と性能評価試験：ビーグル犬の下大静脈を縦切開し、切開口に本パッチを縫着した。手術時の操作性は良好であった。経過中で下大静脈狭窄・閉塞に伴う症状は無かった。埋植6～10ヵ月後に犠牲死させて摘出したパッチに瘤化や退縮は無く、組織学的観察ではパッチ周囲を単核細胞の浸潤と繊維化層が取り囲み、エレクトロスピニング薄層の離解間隙に線維芽細胞を先導するように浸潤するマクロファージが存在し、毛細血管の新生が見られた。von Willebrand factor免疫染色（血管内皮の存在）ではパッチの血液接触面では陰性で、新生毛細血管で陽性であった。パッチ自体の崩壊・吸収と自己組織への置換の所見は乏しかった。
研究発表：パッチ作製技術、物性評価、動物埋植の初期成績の学会・研究会報告を10件国内で行った。論文執筆はなし。
産業財産権：平成26年度では申請なし。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成26年度は、到達目標としていたパッチ作成方法の確立と1次試作品の作成ばかりでなく、平成27年度の到達目標であるビーグル犬を用いた下大静脈へのパッチ埋植モデルと摘出パッチ標本の組織学的評価系の確立を達成できた。加えて1次試作品の有する問題点とその解決のための方策の抽出が可能であった。
得られた成果の一部を複数の国内学会・研究会で発表するに至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度の成果からパッチ作製における要素技術と条件を請求項目として整理し特許申請を速やかに行う。同時に邦文論文による発表を行う。
平成26年度で作成された1次試作パッチ埋植後の組織学的検討から、パッチ分解性の向上と慢性炎症反応の制御への工夫が必要と考えられた。このため平成27年度では、フィブロインおよび高分子ポリマーの溶媒、溶液中の夾雑物の除去、エレクトロスピニングにおける溶媒射出時条件、フィブロインへ混合する高分子ポリマー種等を再検討し、より良い性能を有する2次試作品の作成とビーグル犬下大静脈埋植試験による評価を行う計画である。
最適な高分子ポリマーの選出、およびパッチ作製時の条件設定では、多くの因子が影響するため最適な2次試作品の完成には困難が予想され、平成28年度に渡る場合を想定している。
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