| 研究課題/領域番号 |
20K20174
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 旭川医科大学 |
|---|
研究代表者 |
寺澤 武 旭川医科大学, 先進医工学研究センター, 講師 (20815401)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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 | 人工心臓弁 / 自己組織心臓弁 / 組織工学 / 生体内組織形成術 / 心臓弁膜症 / 構造解析 / 先天性心疾患 / 自己組織心臓弁グラフト / 流体-構造連成解析 / 生体材料モデリング / 再生医療 / 心臓弁グラフト / 心臓弁形状三次元モデリング / 頚動脈血行動態評価 / 生体材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、「生体内組織形成術」で形成された心臓弁様組織体を用いた大動脈弁形成術に
おける移植体の最適形状を、数値流体力学的手法により明らかにすることを目的とする。
本研究の具体的目標は次の通りである。1) 流体構造計算を実現するための生体内形成組織の材料特性モデル化。2) 大動脈弁形成術で用いられるOzaki Templateに依る弁形状のコンピュータ上での構築。3) 生体内形成組織の大動脈弁部位移植後の血行動態の再現。4) 移植強度と弁機能を兼ね備える移植体弁尖形状の最適化。5) 移植後の組織再生過程の形状および材料特性の時変モデルの作成。
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、既存の人工心臓弁が抱える課題（抗凝固薬の終生服用や耐久性の問題）を解決するために、生体内で自己組織弁を作製する技術の確立を目指した。臨床に応用可能な組織強度と弁機能を持つ弁尖形状を明らかにするため、弁形成時にOPEN(開放)およびCLOSED(閉鎖)状態となる2種類の体内留置用基材を新たに設計した。動物実験での組織形成能の評価により、OPEN型が高い形成率を示した。OPEN型は弁閉鎖時の逆流が課題となるが、構造解析により弁交連部近傍の尖端形状を工夫することで逆流を抑制できることが明らかになった。本研究の成果は、安全に使用できる自己組織心臓弁の設計手法確立に貢献すると期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究を通じて、生体内で弁機能と強度を兼ね備えた移植用心臓弁の形成が可能であることが示された。また、弁形成のために生体内に留置される基材の設計法として、基材に設けられた細胞導入経路の長さが良好な組織形成に寄与していることが明らかとなった。この知見は、他の移植用組織体の形成にも応用できる知見であり学術的な意義があると考えられる。自己組織心臓弁の開発により、抗凝固薬の生涯服用が不要になるだけでなく、弁の耐久性向上による再手術の減少や、患者の生活の質(QOL)の向上が期待される。これにより、医療費削減や患者の健康改善に貢献し、社会的意義も大きい。
|
