| 研究課題/領域番号 |
12558112
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
武岡 真司 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (20222094)
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| 研究分担者 |
酒井 清孝 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063727)
西出 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90120930)
土田 英俊 早稲田大学, 理工学部, 名誉教授 (90063461)
酒井 宏水 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 講師 (70318830)
梅津 光生 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90132927)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | ヘモグロビン / ヘモグロビン小胞体 / 製造工程 / 人工肺 / 凍結融解・凍結乾燥 / 多段・連結式高圧押出装置 / ポリオキシエチレン脂質 / アミノ酸型脂質 / aminolipid |
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| 研究概要 |
本研究の推進により、酸素輸液(人工酸素運搬体、ヘモグロビン(Hb)小胞体)の大量製造のために製造工程の確立に成功した。成果内容は以下の通り。
1.人工肺を用いたCO化、脱酸素化工程の確立:Hb溶液の一酸化炭素(CO)化と脱酸素化工程を内灌型、外灌型人工肺を用いて行ない、最適条件の設定と共にWilson-Plot法からガス交換効率を比較評価、大量精製工程を確立した。シリコン製中空子型ガス交換器を改良して耐久性、洗浄方法を評価した。
2.電気化学的無酸素化法の確立:人工肺ではHb溶液のpO_210Torr以下は困難であるので、希薄水素/窒素混合ガス存在下電気化学的に溶存酸素を4電子還元して、水として完全除去する方法を確立した。
3.連続液膜型配位子交換装置の評価:改良エバポレーターによる大面積液膜、シリコン製中空糸膜利用の配位子交換装置を試作、CO化Hb液膜にNaランプから強力可視光を照射、COを酸素に配位子交換する工程を評価、配位子交換の効率化に成功。
4.アミノ酸を利用した新規脂質合成とその利用:ポリオキシエチレン結合アミノ脂質、負電荷アミノ脂質を新規に合成、簡便で安価な非リン型脂質類からなるHb小胞体の構築を検討し、表面修飾状態、調製条件(フィルター透過性、回収率)、Hb内包効率との関係について明らかにした。
5.前処理工程の量産化と多段・連結式高圧押出装置の評価:混合脂質水和液の凍結融解・乾燥を行なう前処理法により押出法工程の所要時間を大幅に短縮した。また前処理工程の量産化のために、冷媒の温度、冷却速度、濃度、凍結融解の回数等と小胞体の粒径分布との相関を明らかにした。また、既存の押出装置の改良を行い、連結式高圧押出装置を試作評価して、効果的な造粒工程を改良できた。多段式装置と組合せた装置を発明し、造粒工程の量産化への目途を付けた。
6.10L規模のHb小胞体製造装置の試作と評価:各工程の試作装置を接続し、10L規模のHb小胞体製造装置としての評価が進行中、この詳細データーから300L規模の製造プラントの詳細設計が進められている。
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