生体高分子系ポリイオンコンプレックスよりなる外科手術用接着材の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11875203
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 西 則雄 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (70001857)
• 研究分担者: 野水 基義 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (00311522) ; 坂入 信夫 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (60153863) ; 山田 秀明 株式会社 クラレ, メディカル開発グループ, 開発主管(研究職)
• キーワード: 生体高分子系ポリイオンコンプレックス / 外科手術用接着材 / DNA / アルギン酸 / キトサン / 二層式フィルム / 細胞接着ペプチド / 止血材

研究概要

近年、フィブリノーゲンとトロンビンを主成分とするいわゆる「フィブリン糊」が、組織接着材、止血材として用いられている。さらに、止血用にはコラーゲン粉末も用いられている。しかし、前者はヒト血液由来のフィブリノーゲンを原料に使用することから、HIVウイルスや肝炎ウイルスの感染の危険性が否定できない。また、後者はコラーゲンの抗原性によるアレルギー反応の問題が残されており、より生物学的安全性に優れた組織接着材、止血材の開発が待たれている。
一方、我々はキトサン等の天然ポリカチオンが出血部位に強く接着することや逆にある種のポリアニオン類が接着防止剤として優れていること等を見出している。また、アルギン酸、キトサンなどの天然高分子を用いる組織接着材、止血材が非常に有望であるとの知見を得た。本研究では天然高分子系のポリアニオンとポリカチオンよりなる外科手術用接着材を開発することを目的として次の研究を行った。
(1)ムコ多糖のキチンを脱アセチル化したキトサンのフィルムが、家兎腹膜に非常に強く接着することをすでに見出している。また、逆にポリアニオン性の物質は手術後内臓間の接着、すなわち癒着を防止することが知られているので、患部への接着面がキトサン、非接着面がDNAの二層式のフィルムを作製した。
(2)さらに、このキトサン面に細胞接着に関係するペプチドを結合させ細胞特異性を検討した。
(3)上記DNA-キトサン系フィルムと同様、ポリアニオンとしてアルギン酸を用いた、アルギン酸-DNA二層式フィルムを作製し、組織接着材としての性質を調べた。

研究成果

• [文献書誌] Norio Nishi: "The role of nucleoplasmin -molecular chaperone protein- in the fertilization process"Peptide Science - Present and Future -. 379-380 (1999)
• [文献書誌] Masanori Yamada: "Immobilization of DNA by UV irradiation and its utilization as functional materials"Nucleic Acids (Sympo. Series). 42. 3 (1999)
• [文献書誌] Norio Nishi: "Structure and Function of Molecular Chaperone Protein, Nucleoplasmin, in the Fertilization Process"Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology. 14-18 (1999)
• [文献書誌] Budiao Zhao: "DNA-Collagen Complex as a Carrier for Drug Delivery System"Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology. 152-155 (1999)
• [文献書誌] Kazumichi Iwata: "Mechanism of salmon sperm decondensation by nucleoplasmin"Int. J. Biol. Macromol.. 26. 95-101 (1999)
• [文献書誌] T.Tojima: "Chitosan beads with pendant α-cyclodextrin : preparation and inclusion property to nitrophenolates"Carbohydrate Polymers. 40. 17-22 (1999)
• [文献書誌] 西 則雄: "サケ白子DNAの機能性素材への利用"機能材料. 8 (1999)
• [文献書誌] Masayoshi MAKINO: "Biologically Active Sequences in Lamininn, a Multifunctional Extracellular Matrix Protein"Connective Tissue. 8 (1999)