| 研究課題/領域番号 |
08558099
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
長岡 昭二 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (30254147)
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| 研究分担者 |
金森 敏幸 工技院, 物質工学研究所・高分子材料プロセス, 主任研究官
中山 陽一 (株)東レリサーチセンター, 表面科学研究部, 主任研究員
窪田 倭 聖マリアンナ医科大学, 第一外科, 教授 (20075500)
川上 浩良 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (10221897)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1996年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
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| キーワード | 人工臓器 / 埋込み型人工肺 / 含フッ素ポリイミド / 中空糸膜 / 乾湿式相転換法 / ガス交換能 / 生体適合性 / 埋込み人工肺 / 含フッ素芳香族ポリイミド / 血液適合性 / ECMD |
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| 研究概要 |
本研究では、血管内に膜型人工肺を直接埋込む新しい人工肺の設計とその実用化を目指した検討を行なった。この方式はIntravascular Oxygenator(IVOX)として欧米で臨床検討が一部行われているが、未だ開発途中の人工肺であり、ガス交換能が不十分など多くの問題が指摘されている。我々は優れたガス交換能と良好な生体適合性を併せ持つ含フッ素ポリイミドも用い、大静脈内留置型埋込み人工肺への応用を検討した。
ガス交換能が高く(有効面積が大きい)装置工学的にも優れるポリイミド中空糸膜を作製した。ガス交換能を飛躍的に向上させるため中空糸の膜構造は薄いスキン層とその支持体となる多孔質層からなる非対称構造の形成を試みた。得られた中空糸膜の外径:約700um、内径:約500umとなり、外表面は気体分離活性を示す薄膜スキン層、内表面はスキン層の支持体となる多孔質層が形成されていることが確認できた。従来より非対称構造を有する中空糸膜の作製は困難とされていたが、乾湿式相転換プロセスを用いることにより超薄膜スキン層を有する含フッ素ポリイミド中空糸膜の作製に成功した。膜型人工肺に用いられているPDMSに比べると酸素で約80倍、二酸化炭素で約25倍増加した。
埋込み人工肺は生体内で数週間の連続使用を前提とするため材料の生体適合性、特に血液適合性が極めて重要となる。In Vitro評価より、ポリイミド表面への血漿タンパク質の吸着は極めて少なく、血小板凝集も著しく抑制されることが明かとなった。ポリイミド中空糸膜を家兎の下大静脈内に7日間埋込んだIn Vivo実験においてもポリイミド膜上には血小板の粘着やフィブリンの析出は殆ど見られず、良好な血液適合性が確認できた。また、補体活性の抑制もRadioimmunoassay法より明かにした。
以上よりポリイミド中空糸膜の新しい埋込み型人工肺しての可能性が示唆された。
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