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DLCとMPCポリマーから成る無機・有機ハイブリッド型小口径人工血管の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09270
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55030:心臓血管外科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

逢坂 大樹  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70839141)

研究分担者 中谷 達行  岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 教授 (50520920)
笹井 泰志  岐阜医療科学大学, 薬学部, 教授 (60336633)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードMPCポリマー / ポリマーブラシ / Diamond-like carbon / 人工血管 / 対剥離性能 / ポリマー塞栓 / カテーテルコーティング / 高分子ブラシの安定化 / コーティング剥離・塞栓予防 / 有機・無機ハイブリッド / 抗菌性 / 生体適合性 / 抗ファウリング効果 / anti-degrafting / 無機・有機ハイブリッド / 生体適合性向上 / Diamond-like-carbon / コーティング / 血管外科
研究開始時の研究の概要

本研究では、新規の小口径人工血管の有効性を調査します。我々はこれまで、岡山理科大学の中谷教授との共同研究により、世界で初めて管腔構造物へのDiamond-like-carbon(DLC)コーティングに成功しました(特許取得)。その技術を人工血管に応用し、開存率向上に取り組んでいますが、DLC単独だけでなく様々な有機コーティングとの組み合わせを加えて、小口径人工血管への最適なコーティング技術を模索しています。今回は岐阜薬科大学の笹井准教授の協力を得て、DLCとMPCポリマーからなる無機・有機のハイブリッド型人工血管を作成し、物性評価に加えて動物実験での生体適合性・開存性を評価します。

研究成果の概要

最終的に本期間中の成果を論文化出来た(2報)。具体的な新規性は、Diamond-like carbon(DLC)を下地に、その表面にMPCポリマーブラシを生成したことである。つまり、これまで用いられてきた医療用基材へのMPCポリマーコーティング(潤滑性、親水性付与)について、DLCを下地にすることで、これまでMPCポリマーコーティングが馴染まなかった基材表面への成膜を可能にする。今後の課題は、本成果がMPCブラシの安定化(対剥離性)に寄与することを証明すること、さらに、管腔構造(人工血管等の小口径基材)への応用であり、特許申請も含め準備を進めている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本成果の学術的意義は基材表面修飾法の新規開発である。社会的意義としては、本技術の開発により、医療用基材へのMPCコーティングの応用範囲が拡大される。今回の成果は平板基材への成膜成功だが、最終的にはDLCの独自成膜技術(特許申請済み)を用いることで、小口径細管内腔面への応用を進めている。つまり、小口径人工血管の開存性向上、およびカテーテル領域におけるポリマー塞栓予防(対剥離性能付与)の解決策として提案することを目指している。よって、本課題研究期間中の成果は、目標へ向けた大きな一歩となった。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Surface Functionalization of Diamond-like Carbon Film with Biocompatible Polymer Brushes2022

    • 著者名/発表者名
      Sasai, D. Ousaka, Y. Fujii, A. Isono, Y. Yamauchi, S. Kondo and T. Nakatani
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: In Press

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医療分野に貢献する日本医用DLC研究会の設立と今後の展望2021

    • 著者名/発表者名
      中谷達行、逢坂大樹
    • 雑誌名

      Journal of Economic Maintenance Tribology, 潤滑経済

      巻: 675 ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 日本医用DLC研究会の設立と活動概要2020

    • 著者名/発表者名
      中谷達行、逢坂大樹
    • 雑誌名

      メカニカル・サーフェス・テック

      巻: 12 ページ: 28-30

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of Plasma Surface Treatment on Cell Adhesion to Biocompatible Polymer Brushes2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Sasai, Naoki Doi, Yukinori Yamauchi, Masayuki Kuzuy, Shin-ichi Kondo
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 32 号: 3 ページ: 529-533

    • DOI

      10.2494/photopolymer.32.529

    • NAID

      130007744426

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2019-06-24
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Comprehensive results of protein adsorption, platelets adhesion, and blood clot formation on the DLC-coated surface of ePTFE vascular graft2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujii , Takashi Goyama , Tatsuyuki Nakatani , Daiki Ousaka , Yuichi Imai , Noriaki Kuwada , Tatsunori Tsuji , Genya Muraoka , Haruhito Uchida , Masahiro Nishibori , Susumu Oozawa , Shingo Kasahara
    • 学会等名
      2022 ASAIO Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリウレタンに対するDLCコーティングによるS. aureusの抑制2022

    • 著者名/発表者名
      桒田憲明、種本和雄、藤井泰宏、辻龍典、笠原真悟、逢坂大樹、中谷達行
    • 学会等名
      第120回 日本循環器学会中国四国地方会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Biomimetic Diamond-like Carbon Coating on a Lumen of Small-diameter Long-sized Tube Modified Surface Uniformly with Carboxyl Group Using Oxygen Plasma2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Imai, Hiroyuki Fukue, Tatsuyuki Nakatani, Shinsuke Kunitsugu, Kazuhiro Kanda, Tsuneo Suzuki, Shogo Watari, Yasuhiro Fujii, Daiki Ousaka, Susumu Oozawa, Tomio Uchi
    • 学会等名
      The 39th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Functionalization of Diamond-like Carbon Film with Biocompatible Polymer Brushes2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasai, D. Ousaka, Y. Fujii, A. Isono, Y. Yamauchi, S. Kondo and T. Nakatani
    • 学会等名
      The 39th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Diamond-Like Carbon (DLC) for Artificial Vascular Graft: New Technologies, Benefits, and Future Innovations2021

    • 著者名/発表者名
      藤井泰宏、逢坂大樹、中谷達行
    • 学会等名
      THERMEC'2021 Virtual Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 剥離・塞栓症予防を目指した次世代型カテーテル成膜技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      藤井泰宏、中谷達行、逢坂大樹
    • 学会等名
      イノベーションジャパン大学見本市(JST)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Diamond-Like-Carbonコーティングの医療応用とその未来2020

    • 著者名/発表者名
      逢坂大樹、藤井泰宏、大澤晋、中谷達行、笹井泰志、今井裕一
    • 学会等名
      岡山テックプラングランプリ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Diamond-like carbon成膜技術を応用したePTFE人工血管の血液適合性評価 ~先天性心疾患術後の合併症軽減を目指して~2020

    • 著者名/発表者名
      逢坂大樹, 合山尚志, 村岡玄哉, 中谷達行, 今井裕一, 桒田憲明, 藤井泰宏, 大澤晋, 笠原真悟
    • 学会等名
      第56回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] NEXAFS evaluation for the lumen of DLC coated small diameter long-sized medical objective tube by using AC high-voltage burst plasma CVD method2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Imai, Kazuhiro Kanda, Yasuhiro Fujii, Susumu Ouzawa, Daiki Ousaka, Tatsuyuki Nakatani
    • 学会等名
      12th International Symposium of Advanved Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials 13th International Conference on Plasma-Nano Technology and Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体適合性高分子ブラシへの細胞接着におけるプラズマ表面処理の効果2019

    • 著者名/発表者名
      笹井泰志、土井直樹、山内行玄、葛谷昌之、近藤伸一
    • 学会等名
      第36回国際フォトポリマーコンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diamond-Like CarbonコーティングePTFE人工血管によるAeteriovenous Graftの開存性の向上2019

    • 著者名/発表者名
      合山尚志, 村岡玄哉, 逢坂大樹, 中谷達行, 今井裕一, 藤井泰宏, 大澤晋
    • 学会等名
      第60回日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 尿路留置カテーテル2020

    • 発明者名
      和田里章悟,逢坂大樹,荒木元朗,和田耕一郎,大澤晋, 他4名
    • 権利者名
      和田里章悟,逢坂大樹,荒木元朗,和田耕一郎,大澤晋, 他4名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-122972
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 内面被覆チューブ2020

    • 発明者名
      今井裕一,中谷達行,國次真輔,大澤晋,逢坂大樹,藤井泰宏
    • 権利者名
      今井裕一,中谷達行,國次真輔,大澤晋,逢坂大樹,藤井泰宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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