縫合不全と術後癒着防止のための自己支持性高分子超薄膜(ナノシート)の開発

• 研究課題/領域番号: 20K08979
• 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55010:外科学一般および小児外科学関連
• 研究機関: 三重大学 (2021-2022); 名古屋大学 (2020)
• 研究代表者: 横田 一樹 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (60721090)
• 研究分担者: 内田 広夫 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40275699) ; 檜 顕成 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (90383257) ; 城田 千代栄 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20378194) ; 武岡 真司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094) ; 藤枝 俊宣 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: キトサン / エアロゲル / 補強材 / 腸管吻合 / 縫合不全 / 高分子ナノシート / 癒着 / 外科学 / 創傷治癒 / 縫合 / 手術

研究開始時の研究の概要

外科手術における重篤な合併症である縫合不全、断端漏及び術後癒着を防止するための補強材として、自己支持性高分子超薄膜(ナノシート)を開発する。すなわち腸管吻合部のみならず、胆管、尿管などの吻合部や、肝臓、膵臓、気管などの組織断端部や、開腹創や外傷などの縫合部に置くだけで、吻合部や断端部を補強し、それらの創傷治癒を促し、縫合不全や断端瘻などの合併症が起きない外科治療を補完するナノシートを開発する。

研究成果の概要

本研究では、キトサンエアロゲルを腸管吻合部の補強材として生体応用することを目的として実験を実施した。作製したキトサンエアロゲルについてブタの小腸を用いて各種のin vitro物性評価試験を実施した結果、腸管の激しい蠕動運動に追従可能な高い柔軟性、強度、生体接着力と、高い腸内圧に耐久可能な耐圧性を有していることが示された。さらに、細胞毒性試験および動物実験から、キトサンエアロゲルが高い生体適合性を有していることが示されたものの、生体内における小腸への貼付安定性に課題を有することも明らかとなり、改良型エアロゲルにて検討を行っている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸管吻合に伴う縫合不全は1.5 ~ 16 %の確率で生じ、敗血症や多臓器不全などの重篤な併発症を誘発することが懸念されている。そのため、腸管吻合部を封止し、内容物の漏出を防止する手法や医療デバイスの開発が求められている。本研究成果により、キトサンエアロゲルが腸管吻合部の補強材としての生体応用を実現する際に基本的な適合性を有していることと、更なる小腸への貼付安定性が必要であることが明らかとなった。今後、改良型による縫合不全モデルラットや大動物での評価を実施することで、腸管吻合部補強材料が開発できれば、腸管吻合に伴う縫合不全を予防することが期待される。