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流体力学に基づいた水中下直接的蝸牛内ドラッグデリバリーの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K09746
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56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

山内 大輔  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (70361102)

研究分担者 本藏 陽平  東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (20810146)
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 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード内耳 / ドラッグデリバリー / 水中内視鏡 / 流体力学
研究開始時の研究の概要

我々はこれまでに、内耳の低侵襲手術を目的とした水中内視鏡下耳科手術を開発し、この方法を用いたドラッグデリバリー(DDS)の有効性について提案した。流体力学に基づいた安全で効率性の高いDDSの条件を検証するために、側頭骨模型を用いて水中下での内耳灌流時の内耳圧を圧トランスジューサーにて測定する。また、動物実験にて、この方法による内耳DDSの効率性を組織学的、電気生理学的に検討する。

研究成果の概要

側頭骨模型を用いた水中下内耳灌流時の内耳圧の検討を行うための側頭骨模型の設計、作製方法について検討した。側頭骨DICOMデータより3Dプリント用に作成した側頭骨モデルのデータに基づいて、3種類の側頭骨模型を作製した。透明な樹脂でプリントされているため灌流液が透見され、さらに着色水を用いることで認識しやすいことがわかった。また微細径の圧力センサを作製し、側頭骨モデル内耳腔をマイクロシリンジにて流速を変化させながら灌流し、内耳圧を極細圧力センサにて測定した。流速の増加に伴って圧力の上昇が検出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々はこれまでに、内耳のソフトサージェリーを目的とした水中内視鏡下耳科手術を提案している。水中下のドラッグデリバリーは内耳保護に有効と考えられるが、さらに標的への拡散性・効率性が高い方法の開発が必要である。本研究では、側頭骨内耳模型を自作して極細圧力センサを用いた内耳圧測定実験を行った。シリンジポンプを用いて内耳の内腔を灌流したところ、流速の増加に伴って圧力の上昇が検出された。本研究成果によって、流体力学に基づいた、より安全で効率性の高い直接的な蝸牛内ドラッグデリバリーが検証され、聴覚機能温存や内耳再生医療において広く利用されることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Hearing Outcomes of Transmastoid Plugging for Superior Canal Dehiscence Syndrome by Underwater Endoscopic Surgery: With Special Reference to Transient Bone Conduction Increase in Early Postoperative Period2022

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Yoshinobu、Yamauchi Daisuke、Kobayashi Toshimitsu、Ikeda Ryoukichi、Kawase Tetsuaki、Katori Yukio
    • 雑誌名

      Otology & Neurotology

      巻: 43 号: 3 ページ: 368-375

    • DOI

      10.1097/mao.0000000000003461

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中耳腫瘍・真珠腫手術困難症例の治療戦略 ~どこまで機能回復・温存を図れるか~2022

    • 著者名/発表者名
      山内大輔
    • 学会等名
      第32回日本耳科学会総会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The concept of underwater endoscopic ear surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamauchi
    • 学会等名
      4th World Congress of Endoscopic Ear Surgery
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Underwater endoscopic ear surgery: evidence and techniques2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamauchi
    • 学会等名
      7th East Asian Symposium on Otology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 良聴耳の半規管手術:水中内視鏡下手術の経験2021

    • 著者名/発表者名
      山内大輔、本藏陽平、橋本 研、川村善宣、橋本 光、池田怜吉、神林友紀、大石哲也、小林俊光、大島英敏、草野佑典、川瀬哲明、香取幸夫
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 内視鏡耳科手術上達のためのコツ -トレーニングから実践まで-2021

    • 著者名/発表者名
      山内大輔
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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