炭素系薄膜マイクロ・ナノパターニング構造制御による薬剤徐放性ステントシステム構築

• 研究課題/領域番号: 21760561
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 長谷部 光泉 東邦大学, 医学部, 准教授 (20306799)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 新機能材料 / ダイヤモンドライクカーボン(DLC) / Diamond-like carbon / F-DLC / 高分子 / 高分子ポリマー / bFGF / 生体材料 / ナノ材料 / 超薄膜 / ナノバイオ / 表面・界面物性

研究概要

血管内治療に用いられるインプラント器具の生体適合性向上を目標に,血液適合性・内皮細胞適合性の双方に優れた新しい表面改質技術の研究に取り組み,薬剤含浸ポリマー表面に断片化したDLCを被覆した,新しい薬剤徐放コーティング技術を開発した. DLCおよび血液適合性に優れるフッ素添加DLCの内皮細胞適合性評価により,各表面が内皮細胞の増殖を阻害せず,良好な細胞の足場材料として機能する事を示した.また断片化したDLCのサイズを変更することで,薬剤徐放速度をコントロールできることを示した.更に,塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)が内皮細胞・平滑筋細胞に及ぼす影響を評価し, bFGFが内皮細胞の増殖に対し特異的に効果を及ぼすことを示唆した.これらの研究成果を組み合わせることで,留置後,早期の内皮化を実現する表面改質技術への可能性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Controlled formation of wrinkled diamond-like carbon(DLC) film on grooved poly(dimethylsiloxane) substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagashima S, Hasebe T, Tsuya D, Horikoshi T, Ochiai M, Tanigawa S, Koide Y, Hotta A, Suzuki T
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 22 ページ: 48-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tailoring surface topographies of polymers by using ion beam : Recent advances and the potential applications in biomedical and tissue engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Nagashima S, Yoshimoto Y, Hotta A, Suzuki T
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms 巻: 282 ページ: 134-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled formation of wrinkled diamond-like carbon (DLC) film on grooved poly(dimethylsiloxane) substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagashima S, Hasebe, T, Tsuya D, Horikoshi T, Ochiai M, Tanigawa S, Koide Y, Hotta A, Suzuki T
  • 雑誌名: DIAMOND AND RELATED MATERIALS 巻: 22 ページ: 48-51
  • DOI: 10.1016/j.diamond.2011.12.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combining polymers with diamond-like carbon(DLC) for highly functionalized materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa R, Nagashima S, Nakamura Y, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A
  • 雑誌名: Surface and Coatings Technology 巻: 206 ページ: 676-685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous carbon on metallic stent : three-layered structure with controlled surface free energy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Murakami K, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ihara A, Otake M, Kasai R, Kasuya S, Kitamura N, Kamijo A, Terada H, Hotta A, Takahashi K, Suzuki T
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 20 ページ: 902-906
  • 査読あり
• [雑誌論文] 炭素系素材の将来展望-2050年に向けて-DLC薄膜を用いた新世代医療器具の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 上條亜紀, 堀田篤, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 雑誌名: New Diamond 巻: Vol.27 ページ: 66-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しいデバイス開発2 :ステント・ステントグラフト (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 正林康宏, 吉本幸洋, 永島壮, 笠井ルミ子, 粕谷秀輔, 北村範子, 稲岡努, 寺田一志, 谷下一夫, 鈴木哲也
  • 雑誌名: IVR学会誌 巻: 26巻 ページ: 267-277
  • NAID: 130004691654
  • 査読あり
• [雑誌論文] 長期の生体適合性に優れた血管内ステントの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 高橋孝喜
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 237巻 ページ: 908-910
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しいデバイス開発2:ステント・ステントグラフト (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 正林康宏, 吉本幸洋, 永島壮, 笠井ルミ子, 粕谷秀輔, 北村範子, 稲岡努, 寺田一志, 谷下一夫, 鈴木哲也
  • 雑誌名: IVR学会誌 巻: 26 ページ: 267-277
  • NAID: 130004691654
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combining polymers with diamond-like carbon (DLC) for highly functionalized materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa R, Nagashima S, Nakamura Y, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A
  • 雑誌名: Surface and Coatings Technology 巻: (on line)(査読済)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling the drug release rate from biocompatible polymers with micro-patterned diamond-like carbon(DLC) coating (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Enomoto K, Asakawa R, Kamijo A, Yoshimoto Y, Suzuki T, Takahashi K, Hotta A
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 19 ページ: 806-813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oxygen plasma treatment onnon-thrombogenicity of diamond-like carbon (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Nagashima S, Kamijo A, Yoshimoto Y, Hotta A, Morita H, Terada H, Tanaka M, Takahashi K, Suzuki T
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 19 ページ: 861-865
  • 査読あり
• [雑誌論文] DLC薄膜とポリマー複合化材料を用いた薬剤溶出性システムの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 雑誌名: New Diamond 25巻 ページ: 26-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] ダイヤモンドライクカーボン膜を被覆したメディカルデバイスの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 雑誌名: 工業材料 57巻 ページ: 42-47
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of argon plasma treatment on controlling the drug release rate from biocompatible polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara K, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A
  • 学会等名: 38th International Conference on Metallurgical Coatings & Thin Films
  • 発表場所: Town & Country Resort Hotel and Convention Center(San Diego, California, USA)
  • 年月日: 2012-04-27
• [学会発表] Controlling the drug release from biocompatible polymers by changing plasmatreated area (2012)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara K, Hasebe T, Asakawa R, Kamijo A, Suzuki T, Hotta A
  • 学会等名: 38th International Conference on Metallurgical Coatings & Thin Films
  • 発表場所: Town & Country Resort Hotel and Convention Center(San Diego, California, USA)
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] フッ素添加ダイヤモンドライクカーボン上における血管内皮細胞適合性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川智也, 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 薮野元, 堀越拓, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第25回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(つくば市)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] フッ素添加ダイヤモンドライクカーボン上における血管内皮細胞適合性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川智也, 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 薮野元, 堀越拓, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第25回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究(筑波,日本)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] リン脂質ポリマーナノファイバーの作製とその薬剤徐放性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田創貴, 鈴木哲也, 堀田篤, 長谷部光泉, 上條亜紀
  • 学会等名: 平成23年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 船堀ホール(東京都)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] リン脂質ポリマーナノファイバーの作製とその薬剤徐放性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田創貴, 鈴木哲也, 堀田篤, 長谷部光泉, 上條亜紀
  • 学会等名: 平成23年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 船堀ホール(東京、日本)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Improved Adhesion of Fluorine-doped Amorphous Carbon on Metallic Stent for Cardiovascular Disease by Introducing Interlayers with Controlled Surface Free Energies (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Murakami K, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ihara A, Kasai R, Kasuya S, Terada H, Kamijo A, Hotta A, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: 8th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices' 11
  • 発表場所: Seoul(Korea)
• [学会発表] Surface modification of polymers by ion beam irradiation for biomedical applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Nagashima S, Yoshimoto Y, Kamijo A, Hotta A, Suzuki T
  • 学会等名: The European Materials Research Society(E-MRS) Spring Meeting 2011
  • 発表場所: Nice(France)
• [学会発表] フッ素添加非晶質炭素薄膜を被覆した抗血栓性ステントの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 吉本幸洋, 上條亜紀, 堀田篤, 村上和範, 永島壮, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第24回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 炭素系薄膜マイクロパターニング構造制御による薬剤徐放ステントの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第64回東邦医学会総会
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous, carbon on metal stent : three-layered structure with controlled surface free energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Murakami K, Hotta A, Kamijo A, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: 21st European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides(Diamond 2010)
  • 発表場所: Kempinski Hotel Corvinus(Budapest, Hungary)
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] 医工産学連携プロジェクトによる次世代生体適合性ステントの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 堀田篤, 上條亜紀, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第2回大分分野融合セミナー
  • 発表場所: 大分全日空ホテル(大分市)
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous carbon on metal stent : three-layered structure with controlled surface free energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, T, Murakami K, Hotta A, Kamijo A, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: 21st European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides (Diamond 2010)
  • 発表場所: Kempinski Hotel Corvinus (Budapest, Hungary)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devaces (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 上條亜紀, 堀田篤, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 学会等名: 独立行政法人日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会第141回研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devices (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 吉本幸洋, 永島壮, 上條亜紀, 堀田篤, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 学会等名: 独立行政法人 日本学術振興会 マイクロビームアナリシス第141委員会 第141回研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)(日本学術振興会 榊奨励賞 受賞講演)
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Kamijo A, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ueda Y, Kitamura N, Morita H, Tanaka M, Hotta A, Terada H, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: The European Materials Research Society(E-MRS) Spring Meeting 2010
  • 発表場所: Congress Center(Strasbourg, France)
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Recent advances in plasma-modified diamond-like carbon coatings for blood-contacting medical devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Kamijo A, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ueda Y, Kitamura N, Morita H, Tanaka M, Hotta A, Terada H, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: The European Materials Research Society (E-MRS) Spring Meeting 2010
  • 発表場所: Congress Center (Strasbourg, France)
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン(DLC)とポリマーの生体適合性と薬剤溶出性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅川玲奈, 長谷部光泉, 鈴木哲也, 堀田篤
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 閉塞性動脈硬化症に対するIVRの現状と未来 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第4回宮崎血管治療懇話会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] フッ素添加diamond-like carbon(F-DLC)の実用化に向けた血管壁細胞適合性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 北村範子, 蛭田啓之, 岩下洋一
  • 学会等名: 第135回東邦医学会
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2010-02-19
• [学会発表] Coating nanotechnology for cardiovascular and interventional devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Hotta A, Yoshimoto Y, Nagashima S, Morita H, Kamijo A, Terada H, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: 9th Asian-Pacific Congress of Cardiovascular & Interventional Radiology(APCCVIR)
  • 発表場所: Seoul(Korea)
• [学会発表] Diamond-like carbon films for blood-contacting medical devices : Plasma-modified biomimetic surface (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: 7^<th> International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '09
  • 発表場所: Hawaii USA
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] Surface modification by electron-beam lithography and fluorinated diamond-like carbon coatings for blood-contacting devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: 7^<th> International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '09
  • 発表場所: Hawaii USA
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] Next generation drug-eluting stent : Controlling the drug release properties of biocompatible polymer with micro-patterned non-thrombogenic carbon coatings (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: Radiological Society of North America (RSNA) 2009
  • 発表場所: Chicago USA
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 脳血管内治療用デバイスに対する抗血栓性コーティングの試み:生体細胞膜模倣構造を持つMPCコーティング (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第25回NPO法人日本脳神経血管内治療学会総会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] 多層性ダイヤモンドライクカーボンの機械的特性の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第23回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 習志野
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 血管内皮細胞模擬形状-Diamond Like Carbon複合化表面を用いた新規人工血管用材料の創製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第23回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 習志野
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 生体適合性・抗血栓性ステントの開発:IVR Research Work (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第1回九州IVRリサーチミーティング
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 血管内治療の現状と未来 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第2回みはま・東邦クリニカルミーティング
  • 発表場所: 佐倉
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] Fabrication of super-hydrophobic surface for blood-contacting medicaldevice (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2009)
  • 発表場所: Busan Korea
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] DLCの医療分野における応用最前線:心臓血管用デバイスへの応用研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第120回表面技術協会講演大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Controlling the drug release rate from biocompatible polymers with micro-patterned diamond-like carbon (DLC) coating (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: 20th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides
  • 発表場所: thens Greece
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Effect of oxygen plasma treatment on non-thrombogenicity of diamond-like carbon films (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: 20th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides
  • 発表場所: Athens Greece
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Biomimetic surface modifications for cardiovascular medical devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T
  • 学会等名: The 3rd Interventional Radiology Case Club(IRCC)
  • 発表場所: Seoul(Korea)
  • 年月日: 2009-06-06
• [学会発表] Biomimetic surface modifications for cardiovascular medical devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: The 3rd Interventional Radiology Case Club (IRCC)
  • 発表場所: Seoul Korea
  • 年月日: 2009-06-06
• [学会発表] Challenges in prevention and treatment of late stent thrombosis : Fluorine incorporated diamond-like carbon nano-coatings (2009)
  • 著者名/発表者名: Terumitsu Hasebe
  • 学会等名: 17^<th> Asian Pacific Congress of Cardiology
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] ボトムアップ構造制御ナノカーボン・ポリマー複合化薄膜を用いた抗血栓性医療機器開発の進捗状況および今後の展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第6回第三世代ナノテク・メディカルデバイス研究会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2009-04-13
• [学会発表] Diamond-like carbon films for blood-contacting medical devices : Plasma-modified biomimetic surface (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Kamijo A, Nagashima S, Yoshimoto Y, Ueda Y, Kitamura N, Morita H, Tanaka M, Hotta A, Terada H, Takahashi K, Suzuki T
  • 学会等名: 7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices' 09
  • 発表場所: Maui(Hawaii, USA)
• [学会発表] 脳血管内治療用デバイスに対する抗血栓性コーティングの試み:生体細胞膜模倣構造を持つMPCコーティング (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 北村範子, 粕谷秀輔, 笠井ルミ子, 工藤秀康, 中塚智也, 森田英夫, 堀田篤, 上條亜紀, 鈴木哲也, 高橋孝喜, 寺田一志
  • 学会等名: 第25回NPO法人日本脳神経血管内治療学会総会
  • 発表場所: 富山(日本)
• [学会発表] DLC医療分野における応用最前線:心臓血管用デバイスへの応用研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 柏木洋介, 上田芳人, 吉本幸洋, 永島壮, 北村範子, 森田英夫, 上條亜紀, 堀田敦, 寺田一志, 高橋孝喜, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第120回表面技術協会講演大会
  • 発表場所: 千葉(日本)
• [学会発表] Challenges in prevention and treatment of late stent thrombosis : Fluorine incorporated diamond-like carbon nano-coatings (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Yoshimoto Y, Ishikawa O, Nagashima S, Ueda Y, Kitamura N, Kasuya S, Terada H, Tanaka M, Suzuki T, Kamijo A, Takahashi K
  • 学会等名: 17th Asian Pacific Congress of Cardiology
  • 発表場所: Kyoto(Japan)