プラズマ技術を用いた表面形状・薬剤徐放制御による大動脈ステントグラフト材料の開発

• 研究課題/領域番号: 24560860
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 長谷部 光泉 東海大学, 医学部, 教授 (20306799)
• 研究分担者: 鈴木 哲也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10286635)
• 連携研究者: 堀田 篤 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30407142)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 新機能材料 / 非晶質炭素膜 / リン脂質ポリマー / マイクロパターニング / 薬剤徐放 / プラズマ技術 / 細胞接着制御 / ステントグラフト内 / エンドリーク / 炭素系薄膜 / プラズマ / 薬剤徐放部材 / 血管内皮細胞 / 線維芽細胞

研究成果の概要

「ステントグラフト」は，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により「表面形状制御」および「薬剤徐放制御」を融合させ，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，プラズマ処理によるポリマーの表面形状制御および薬剤徐放制御が血管内皮細胞の増殖に寄与すること示した．また，bFGFを含浸させたポリマー上にa-C:H膜をパターニングすることで血管内皮細胞が増殖することを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Balloon-occluded transarterial chemoembolization using a 1.8-French tip Coaxial microballoon catheter for hepatocellular carcinoma: Technical and safety considerations. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T*, Endo J, Hashida K, Ichikawa H, Kojima S, Takashimizu S, Watanabe N, Yamagami T, Hasebe T* (* Matsumoto T and Hasebe T equally contributed to this work.)
  • 雑誌名: Minim Invasive Ther Allied Technol 巻: 24 ページ: 94-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and characterization of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer nanofibers prepared via electrospinning for biomedical materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, T., Hagiwara, K., Yoshida, S., Hasebe, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Journal of Applied Polymer Science 巻: 131 号: 14 ページ: 40606-40606
  • DOI: 10.1002/app.40606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness of combined use of imprint cytological and histological examination in CT-guided tissue-core biopsy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamagami T, Yoshimatsu R, Kajiwara K, Ishikawa M, Matsumoto T, Kakizawa H, Toyoda N, Hasebe T, Awai K
  • 雑誌名: Eur Radiol 巻: 24 ページ: 1127-1134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Fibroblast Growth Factor as a Potential Stent Coating Material Inducing Endothelial Cell Proliferation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, N., Hasebe, T., Matsumoto, T, Hotta, A., Suzuki, T., Yamagami, T. & Terada, H.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ 巻: 21 号: 5 ページ: 477-485
  • DOI: 10.5551/jat.20404
  • NAID: 130004444732
  • ISSN: 1340-3478, 1880-3873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface modification of polymers by plasma treatments for the enhancement of biocompatibility and controlled drug release (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Hagiwara, K., Hasebe, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Surface and Coating Technology 巻: - ページ: 99-107
  • DOI: 10.1016/j.surfcoat.2013.02.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrophobicity and non-thrombogenicity of nanoscale dual rough surface coated with fluorine-incorporated diamond-like carbon films: Biomimetic surface for blood-contacting medical devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, T., Nagashima, S., Kamijo, A., Moon, M.W., Kashiwagi, Y., Hotta, A., Lee, K.R., Takahashi, K., Yamagami, T. & Suzuki, T.
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 38 ページ: 14-18
  • DOI: 10.1016/j.diamond.2013.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrastructural characterization of surface-induced platelet activation on artificial materials by transmission electron microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto, Y., Hasebe, T., Takahashi, K., Amari, M., Nagashima, S., Kamijo, A., Hotta, A., Takahashi, K. & Suzuki, T.
  • 雑誌名: Microscopy Research and Technique 巻: Vol.76,Issue4 号: 4 ページ: 342-349
  • DOI: 10.1002/jemt.22172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of plasma treatments on the controlled drug release from poly(ethylene-co-vinyl acetate) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, K., Hasebe, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Surface and Coatings Technology 巻: Vol.216 ページ: 318-323
  • DOI: 10.1016/j.surfcoat.2012.11.064
  • 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: Hasebe T*, Nagashima S*, Tsuya D, Horikoshi T, Ochiai M, Tanigawa S, Koide Y, Hotta A, Suzuki T. (* Hasebe T and Nagashima S equally contributed to this work.)
  • 雑誌名: Diam Relat Mater 巻: 22 ページ: 48-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human umbilical vein endothelial cell interaction with fluorine-incorporated amorphous carbon films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto, Y., Hasebe, T., Nagashima, S., Kamijo A., Nakatani, T., Yamagami T., Kitamura, N. & Kitagawa T.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 号: 9R ページ: 1-7
  • DOI: 10.1143/jjap.51.090129
  • 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 (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hasebe, S.Nagashima, Y.Yoshimoto, A.Hotta, T.Suzuki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms 巻: (In press) ページ: 134-136
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2011.08.066
  • 査読あり
• [学会発表] 炭素系材料が開く新世代医療器具の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 松本知博, 中村挙子, 大花 継頼 , 堀田篤, 鈴木哲也
  • 学会等名: ナノカーボンバイオシンポジウム
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術研究センター, 日本
  • 年月日: 2015-02-20
• [学会発表] 医工産学連携による血管内治療デバイスの開発の取り組み-From bench to bedside- (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 松本知博
  • 学会等名: 第33回群馬IVR研究会
  • 発表場所: 群馬大学医学部臨床中講堂, 日本
  • 年月日: 2015-02-06
• [学会発表] 炭素系材料が開く新世代医療器具の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 松本知博, 堀田 篤, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第28回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 東京電機大学, 日本
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] 医工連携プロジェクトによる国内型血管内ステントの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 松本知博, 堀田篤, 鈴木哲也
  • 学会等名: 第17回日本栓子検出と治療学会
  • 発表場所: 福岡大学病院福大メディカルホール, 日本
  • 年月日: 2014-10-04 – 2014-10-05
• [学会発表] Hydrogen-free amorphous carbon film: Antibacterial and antithrom bogenic biocompatible coating. International Conference on Diamond and Carbon Materials (Young Scholar Award受賞） (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa H, Hasebe T, Kitagawa T, Matsumoto T, Suzuki T
  • 学会等名: International Conference on Diamond and Carbon Materials 2014
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-09-06 – 2014-09-12
• [学会発表] 冠動脈ステントへのDLC コーティングについて―優れた生体適合性コーティング― (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉, 松本知博
  • 学会等名: 第23回日本血管インターベンション治療学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場, 日本
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [学会発表] 早期内皮化促進性および抗血栓性を有するbFGF溶出性冠動脈ステントシステムの開発（最優秀賞受賞） (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾藤健太, 長谷部光泉, 堀田篤
  • 学会等名: 第37回日本バイオレオロジー学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティビル, 日本
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
• [学会発表] Newly developed drug-eluting stent system: Non-thrombogenic 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer combined with micro-patterned diamond-like carbon film as a scaffold for complete endothelial cells proliferation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa N, Hasebe T, Kitamura N, Nagashima S, Suzuki T
  • 学会等名: International Conference on Diamond and Carbon Materials 2013
  • 発表場所: Riva Del Garda-Fiere congressi Spa, Riva Del Garda, Italy
• [学会発表] Newly developed drug-eluting stent (DES) system for cardiovascular diseases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasebe T, Kitagawa T, Nagashima S, Matsumoto T, Kitamura N, Hotta A, Suzuki T
  • 学会等名: International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices (ALC) 2013
  • 発表場所: Sheraton Kona, The Big Island, Hawaii, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 医工連携プロジェクトによるIVRリサーチ：基礎研究から臨床研究へ (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 栃木県放射線医会
  • 発表場所: 那須赤十字病院，日本
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞接着性制御可能なマイクロパターニングDLC－MPCポリマー複合材料：薬剤徐放性血管内留置デバイスへの応用可能性（最優秀賞受賞） (2013)
  • 著者名/発表者名: 前川駿人，長谷部光泉，北川智也，鈴木哲也
  • 学会等名: 第27回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 日本工業大学学友館，日本
• [学会発表] Controlling the drug release rate from electrospun phospholipid polymer nanofibers with micro-patterned diamond-like carbon (DLC) coating. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A.
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Human umbilical vein endothelial cell interaction with phospholipid polymer nanofibers coated by micro-patterned diamond-like carbon (DLC). (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Hasebe T, Suzuki T, Hotta A.
  • 学会等名: APS March Meeting 2013.
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, USA
• [学会発表] 生体適合性に優れた国産DLCコーティングステントとその臨床成績 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第21回 日本心血管インターベンション治療学会・学術集会
  • 発表場所: 朱雀メッセ，新潟市，日本
  • 招待講演
• [学会発表] 医工連携プロジェクトによる次世代生体適合性血管内デバイスの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泉
  • 学会等名: 第53回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 甲南大学ポートアイランドキャンパス，神戸市，日本
  • 招待講演
• [学会発表] Controlling the drug release rate from biocompatible polymers by changing plasma-treated 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: 39th ICMCTF (International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films)
  • 発表場所: Town & Country Convention Center, San Diego, CA, USA
• [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: 39th ICMCTF (International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films)
  • 発表場所: Town & Country Convention Center, San Diego, CA, USA
• [学会発表] Anti-bacterial property of Hydrogen-free amorphous carbon coatings on Ar plasma-pretreated polytetrafluoroethylene (PTFE) with a-C:H:F interlayer. (2012)
  • 著者名/発表者名: Umemoto H, Hasebe T, Kasai R, Yoshimoto Y, Nagashima S, Hotta A, Suzuki T.
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: The Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
• [図書] Diamond-Like Carbon Coated on Polymers for Biomedical Applications. Thin Films and Coatings in Biology, Biological medical physics, Biomedical Engineering Series. Nazarpour S (Ed.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hotta A, Hasebe T (invited contrib)
  • 総ページ数: 58
  • 出版者: Springer, USA