| 研究課題/領域番号 |
19H04493
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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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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 日本大学 (2021-2022)
愛知医科大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
平井 宗一 日本大学, 医学部, 教授 (70516054)
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| 研究分担者 |
内藤 宗和 愛知医科大学, 医学部, 教授 (10384984)
福重 香 愛知医科大学, 医学部, 助教 (30805023)
横田 紘季 名城大学, 理工学部, 助教 (50815876)
畑山 直之 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (80534792)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 移植用臓器保存法 / 内因性生理活性ガス / 移植医療 / ガス送達システム / 移植 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、内因性生理活性ガスを用いた臓器保存法を開発し、保存時間の延長および移植後再還流障害の軽減に成功した。しかしながら、常温・常圧で気体であり、高濃度では毒性が高い内因性生理活性ガスを、移植臓器内部の標的組織に運搬する送達システムの構築が未解決であった。そこで、新たなガス運搬体として、気泡径が1μm未満であり、水中安定性の特徴を有する、ウルトラファインバブル (Ultra Fine Bubble; UFB)に着目した。内因性生理活性ガスをUFB 化し、血管を介して、移植臓器全体の標的組織へガスを直接送達させる試みを行う。
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| 研究成果の概要 |
一酸化炭素と酸素の混合ガスを用いた臓器保存においては、割合（分圧）が最適化する必要があることを示した。また、混合ガスの効果として、無酸素代謝から有酸素代謝への転換が引き起こされ、保存された臓器のエネルギーを維持すると同時に、グルコースの利用が解糖系の回路からペントースリン酸回路（PPP）へのシフトにより、酸化ストレスを減少させることを示した。さらに、臓器の内部から混合ガスを感作させる方法として、1μm未満の気泡径と水中安定性の特徴をもつウルトラファインバブル（UFB）に注目し、臓器保存に適したUFB作成方法やその特性、効果について検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
移植用摘出臓器の保存において、酸素の重要性は認知されていた。一方で、酸素濃度やその他のガスの有効性については理解が遅れていた。本研究は、酸素と内因性生理活性ガスである一酸化炭素を適切な割合での組み合わせることにより、摘出臓器が良い状態にて保存されることを示した。これにより、移植用臓器保存法に、ガスの効果という新たな概念を提示した。さらに、保存臓器の内部からガスを送達する新たな方法として、ウルトラファインバブルを利用する可能性について検証した。
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