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組織工学による人工心膜の開発、臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 11671344
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 胸部外科学
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

瀬尾 和宏  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20167472)

研究分担者 青木 満  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (80175736)
新岡 俊治  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20192122)
松岡 瑠美子  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (50120051)
安藤 誠  東京女子医科大学, 医学部, 助手 (70256569)
今井 康晴  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (30075246)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード組織工学 / 人工心膜 / 再生血管 / 自己細胞 / ティッシュエンジニアリング / 細胞培養 / 心膜組織 / 癒着防止 / 心膜 / 再生医学
研究概要

平成12年度は基礎的研究を主に施行し、平成13年度に臨床応用した。
1.基礎的研究:動物実験による至適ポリマー、至適細胞数、至適培養期間の探究及び選定を行った。実験動物として子犬を用い、十分な細胞数を得た後、生分解性ポリマー(3×3cm)にin vitroで播種しポリマー上での培養を約一週間継続した。その後、細胞を採取した同一の動物に対して移植手術を行った。移植前日にポリマー上の細胞に対して蛍光色素を用いた細胞の追跡用マーキングを行い播種された細胞と自己細胞との鑑別を試みた。移植3-12ヶ月後に作成,ざれた組織に対して生化学的、生力学的、免疫組織学的検討を行った。生化学検査として、組織中コラーゲン、エラスチン、カルシウム濃度の測定を行い、インストロン張力検査機を用いて作成された組織の最大張力を測定し自己の同じ部位の組織と比較検討した。組織学的には免疫染色の手法を用いて内皮細胞の指標である第八因子を染色すると共に細胞間隙の間質蛋白質を染色し自己組織と比較検討した。同種細胞(allogenic)は拒絶反応の因子を排除できないため、細胞は全て自己(autologous)細胞を用いた。
2.臨床拒用:まず、血管の組織工学から臨床応用した。その結果を記す。自己心膜も5症例例において臨床応用されたが、現在経過観察中である。培養液は1%GPS(29.2mg.mLL-glutamine,10,000units/mL penicillin G sodium, and 10,000g/mL streptomycin.GIBCO BRL-Life Techonologies, grand island, NY)を添加したDulbecco's Modified Eagle Medium(GIBCO BRL-Life Tecnologies, grand island, NY)を使用した。フラスコ内での細胞は分裂、増殖を繰り返し、細胞数は指数関数的に増加した。予備実験より細胞のdoubling time、は24-48時間で、19x106個の細胞を獲得するためには約6週間を要した。生分解性ポリマーは、メッシュ状(porocity=95%air)のPGA(poly-glycolic acid)をシート状のpolyglactinで補強したものを使用した。厚さは約1mmで生体内での分解は約8-10週で完結するようデザインされた。播種する細胞数は1cm2あたり約、100万個とした。約1週間でconfluentの状態とした。ポリマー上での細胞培養7-10日後に細胞/ポリマー構成物を開心術時にパッチあるいは導管として使用した。右心系血管としてで合計19例に臨床応用がなされたが、全例経過良好で、現在までに大きな合併症も認めなかった。(最長2年の追跡期間)今後より長期の成績を追跡する予定である。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 新岡俊治: "右心系再建に自己心膜のみを用いるRoss手術"胸部外科. 53. 175-184 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinoka: "Transplantation of a tissue enginerad graft"New England Journal of Medicine. 344. 532-533 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hibino, Shinoka: "Cryopreservation of vascular mixed cells"胸部外科. 54. 479-474 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinoka: "Current status of tissue engineering"日本臨床. 59. 1389-1399 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shinoka: "Tissue Engineered Heart Values"Artificial Organ. 40. 43-47 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shinoka: "Current status of Tissue Engineering"Journal of Artificial Organ. 3. 102-106 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新岡俊治: "再生医学,再生医療"現代化学(東京化学同人). 257 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isomatsu Y, Imai Y, Seo K, Terada M, Aoki M, Shin'oka T: "Cerebral oxygenation during non blood prime cardiopulmonary bypass in congenital heart surgery"Kyobu Geka-Japanese Journal of Thoracic Surgery. 53. 847-851 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagashima M, Imai Y, Seo K, Terada M, Aoki M, Shin'oka T, Koide M: "Effect of hemofiltrated whole blood pump priming on hemodynamics and respiratory function after the arterial switch operation in neonates."Annals of Thoracic Surgery. 70. 1901-1906 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isomatsu Y, Imai Y, Seo K, Terada M, Aoki M, Shin'oka T: "Heparin monitoring during cardiopulmonary bypass in congenital heart surgery. Kyobu Geka-"Japanese Journal of Thoracic Surgery. 53. 1001-1004 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isomatsu Y, Imai Y, Seo K, Terada M, Aoki M, Shin'oka T: "Definite improvement in left ventricular function at six years after the Takeuchi procedure. Japanese"Journal of Thoracic & Cardiovascular Surgery. 48. 733-735 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin'oka T, Nollert G, Shum-Tim D, du Plessis A, Jonas RA: "Utility of near-infrared spctroscopic measurements during deep hypothermic circulatory arrest."Annals of Thoracic Surgery. 69. 578-583 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin'oka T, Imai Y, Takanashi Y, Seo K, Terada M, Aoki M, Hiramatsu T, Ohta J, Kashiwagi J, Morishima S, Konuma T: "Pulmonary outflow tract reconstruction with autologous tissue during the Ross procedure: right ventricular characteristics in mid-term follow up"Kyobu Geka-Japanese Journal of Thoracic Surgery. 53 (discussion 181-174). 175-181 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isomatsu Y, Imai Y, Shin'oka T, Aoki M, Sato K: "Coarctation of the aoria and ventricular septal defect: should we perform a single-stage repair? 〔see comments〕."Journal of Thoracic & Cardiovascular Surgery. 122. 524-528 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isomatsu Y, Imai Y, Shin'oka T, Aoki M, Iwata Y: "Surgical intervention for anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary artery: the Tokyo experience."Journal of Thoracic & Cardiovascular Surgery. 121. 792-797 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hibino N, Shin'oka T, Matsumura G, Watanabe M, Toyama S, Imai Y: "Cryopreservation of vascular mixed cell for tissue engineering in cardiovascular surgery."Kyobu Geka-Japanese Journal of Thoracic Surgery. 54. 479-484 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin'oka T, Imai Y, Ikada Y: "Transplantation of a tissue-engineered pulmonary artery."New England Journal of Medicine. 344. 532-533 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida T, Imai Y, Hoshino S, Hiramatsu T, Seo K, Aoki M, Shin'oka S: "Case Report of CABG for progressive coronary artery stenosis after 22-year history of Kawasaki disease."Kyobu Geka-Japanese Journal of Thoracic Surgery. 54. 859-862 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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