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ナノ・マイクロファイバー骨格基材の電界紡糸設計:コンプライアント人工血管への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16651068
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関九州大学

研究代表者

木戸秋 悟  九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (10336018)

研究分担者 松田 武久  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (60142189)
研究期間 (年度) 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードエレクトロスピニング / 組織骨格基材 / 小口径人工血管 / 積層電界紡系 / 混合電界紡系 / 接合電界紡系
研究概要

機械的安定性・生理的機能性・生体適合性を高いレベルで実現する組織工学骨格基材の作製技術を開発するために、電界紡糸法(エレクトロスピニング)を応用して小口径人工血管プロトタイプ設計を行った。電界紡糸法は、(1)骨格基材の構成分子種の選択(生体高分子・合成高分子)、(2)要素分子集合体の集合構造の設計・制御(ファイバー径・密度等)、(3)三次元秩序の設計・制御(配列・配向)、(4)細胞増殖因子等生理活性分子の導入(混合・埋入・固定)等の設計自由度が高く、よく設計・制御されたナノファイバー構造を有し、異なる物性・機能を持つ複種類のポリマーの混合化・積層化・多層化された機能的人工組織骨格基材・小口径人工血管の創製に有効である。本研究では、生体適合性エラストマーセグメント化ポリウレタン(SPU)および生体吸収性エラストマーpoly(lactic-acid-co-ε-caprolactone)(PLCL)のナノ・マイクロファイバーメッシュの機械的特性の設計法として紡糸時に混合溶媒を用いるファイバー接合度制御法を新たに開発し、これを用いてそれらのメッシュからなる小口径人工血管チューブのコンプライアンス設計を行ったところ、生体血管のコンプライアンスと同程度の範囲内でコンプライアンスを調節・設定することが可能となった。また、ファイバー径の細胞接着・増殖性への影響を検討したところ、ナノファイバーメッシュ骨格基材が細胞をよく接着・増殖させることがわかった。組織工学骨格基材の作製技術および医用デバイス化のための成型加工技術としての新しい電界紡糸法の活用法と、細胞との相互作用の適切化の基礎指針を確立することができた。

報告書

(1件)
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Mesoscopic spatial designs of nano- and micron-fiber meshes for tissue-engineering matrix and scaffold based on newly devised multilayering and mixing electrospinning techniques2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kidoaki, I.K.Kwon, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Biomaterials 26(1)

      ページ: 37-46

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechano-active scaffold design of small-diameter artificial graft made of electrospun segmented polyurethane mesh fabrics2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuda, M.Ihara, H.Inoguchi, I.K.Kwon, K.Takamizawa, S.Kidoaki
    • 雑誌名

      J.Biomed.Mater.Res.A 73

      ページ: 125-131

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrospun nano- to microfiber fabrics made of biodegradable copolyesters : structural characteristics, mechanical properties and cell adhesion potential2005

    • 著者名/発表者名
      I.K.Kwon, S.Kidoaki, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Biomaterials 26(18)

      ページ: 3929-3939

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Physicochemical properties and bio-degradation of segmented polyurethane and poly(urethane-urea) derived from lysine-based diisocyanate2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, H.Otsuka, S.Kidoaki, T.Matsuda, A.Takahara
    • 雑誌名

      Trans.Mater.Res.Soc.Japan 29(6)

      ページ: 2873-2876

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of novel bio-degradable segmented polyurethanes prepared from amino-acid based diisocyanate

    • 著者名/発表者名
      A.Takahara, M.Hadano, T.Yamaguchi, H.Otsuka, S.Kidoaki, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Macromolecular Symp (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural feature and mechanical property of in situ-bonded meshes of segmented polyurethane electrospun from mixed solvents

    • 著者名/発表者名
      S.Kidoaki, I.K.Kwon, T.Matsuda
    • 雑誌名

      J.Biomed.Mater.Res.Part B.Applied Biomaterials (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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