| 研究課題/領域番号 |
12480266
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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, 大学院・工学研究科, 教授 (30254147)
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| 研究分担者 |
大和田 滋 聖マリアンナ医科大学, 助教授 (40103486)
金森 敏幸 産業技術総合研究所, 主任研究員
川上 浩良 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10221897)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | 持続的血液濾過システム / 含フッ素ポリイミド / 血液適合性 / 非対称中空糸膜 / ファイリング / 分画分子量 / 限外濾過速度 / タンジェンシャルモジュール / ファウリング / 血液浄化 / 持続的血液濾過膜 / 中空糸膜 |
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| 研究概要 |
高性能持続的血液浄化法(CAVH)に適用可能な新規膜モジュールの開発を行なった。基本となる高分子膜としては安全性の高い含フッ素ポリイミド(6FDA-6FAP)膜を用いた。ポリイミド膜中では高い秩序性を有する高分子網目構造が形成され、製膜条件を変えることにより血液から水分、各種溶質等を効率よく分離することができる。本研究ではまずこの膜の優れた血液適合性を分子レベルで検討した。即ち、(1)強い負電荷と疎水性表面を持つ含フッ素ポリイミドの表面特性が、血漿タンパク質吸着および血小板粘着を抑制する。(2)高い疎水性によって引き起こされるIgGの配向吸着が、好中球細胞や補体のオプソニン化を阻害し免疫系の活性化を抑制する。ことをin vitro、in vivoで明確にした。この結果は、臨床使用時に、その副作用が問題となっているヘパリンなど、抗血液凝固剤の使用量を低減することが可能であることを示唆する。
一方、限外濾過速度は膜厚に依存するため薄膜化が要件となるが、我々は乾湿式相転換法を用いることにより既に10nm程度の超薄膜スキン層を有する中空糸膜の作成に成功している。この手法を基盤として、新たに開発した湿式相転換法により含フッ素ポリイミド多孔質膜を作製した。この中空糸膜の孔径(分画分子量)は原料ポリマーの分子量、ポリマー濃度、凝固浴温度、剪断速度などのパラメーターにより制御できた。最適化された多孔質膜は目標とする限外濾過速度、アルブミン阻止率、強伸度を示した。また既存の血液濾過膜と比較して、タンパク吸着によるファウリングからの回復率が高く、長期使用に適した性能を有することが明らかとなった。さらに0.3m^2モジュール作成用中空糸膜紡糸に必要な原料ポリマーの大量合成(10kg)を行ない目標とする分子量のポリマーを得た。
実用的中空糸膜モジュールに関し、ヘッダー部分で血流滞留の少ないタンジェンシャルモジュールの基本設計を行ない試作した。現在体外循環実験中である。
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