| 研究課題/領域番号 |
17K10814
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
長内 俊也 北海道大学, 大学病院, 助教 (90622788)
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| 研究分担者 |
中山 若樹 北海道大学, 医学研究院, 講師 (40421961)
黒川 孝幸 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40451439)
数又 研 北海道大学, 大学病院, 講師 (60634144)
鐙谷 武雄 北海道大学, 大学病院, 助教 (80270726)
寳金 清博 北海道大学, 大学病院, 教授 (90229146)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ソフトマター / 塞栓物質 |
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| 研究実績の概要 |
ハイドロキシアパタイトとマグネタイトを結晶化した球状のソフトマターの作成を行なった。
このソフトマターはダブルネットワークゲルの作成技術を用いており、300μm程度の直径をも粒子状のゲルである。微細な粒子をソフトマターで作成できることによって、今後多種多様な金属とソフトマターを組み合わせた新たな素材を開発に繋がることが期待される。
しかし実臨床に近いかたちでX線の透過性を評価したところ臨床的に有意義な視認性は得られなかった。そのため他の素材を対象としてゲルの作成を検討している。X線下の視認性を得るための素材の候補としてはタンタルと金ナノ粒子が有望であり、これらの素材を利用したダブルネットワークゲルを作成に取り掛かっている。
並行して、これらの新たな塞栓物質の生体内での評価のために必要なラットのモデルを作成した。SDラットの総頚動脈を露出し、切開を加え、PE－50カテーテルを総頚動脈に注入する。その後、今回開発する予定の塞栓物資の比較対象である市販の塞栓物質を注入し、病理で脳組織を確認した。その結果、注入した脳血管が塞栓物質により閉塞した所見が得られた。このように動物実験の方はX線視認性のある塞栓物質の作成が出来次第、いつでも実験可能な状況である。
当初予定していたPE-50でのカテーテル通過試験を行ない、新たな塞栓物質はカテーテル通過性は比較的良好であり、実臨床で用いるより大口径のマイクロカテーテルでの通過性についても問題ないと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
X線下で視認性が得られるゲルの作成にいたっていないため、実験としてはやや遅れている。
当初予定していた、タンタルを用いたソフトマターの作成はタンタルの塩化を必要としており、現時点で作成はできていない。
その他の素材でのソフトマターの作成には成功した。これまでソフトマターのハイドロキシアパタイトおよびマグネタイトのミネラリぜーションをダブルネットワークゲル作成の技術を用いて作成した。またゲルの形状も当初の予定通り、300μm程度の微細な粒子状のゲルを作成することができた。しかし、当初予定していた物質のX線透過性が予想以上に高く、実臨床で有用と思われる視認性が得られなかったので、その後の生体内での挙動や化学的性状の評価には至っていない。
ゲルは作成できていないが生体内でのゲルの安全性、生体反応を確認するための動物モデルの作成は予定通りに進んでおり、動物モデルを安定した作成技術を確立した。X線視認性の良好なソフトマターが作成次第、いつでも実験が行える状況である。同様に塞栓物質としての化学的性状の検証はいつでも可能な状況であるが、X線透過性という点で実臨床に応用できるような素材の開発に至っていないため行っていない。
また、カテーテル通過性の評価は、粒子ソフトマターを作成するごとに行なっており、PE-50での通過性の評価を、現在市販されている塞栓物質との比較試験という形で行なっている。その結果は多少の抵抗はあるものの、大きな形状の変化や破損なく注入できた。実臨床で用いる血管内治療用のマイクロカテーテルはより大口径であるため現時点では実臨床に問題のないレベルと考えられる。今後新たな素材での塞栓物質でも同様の評価を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
重金属であるタンタルの塩化化合物を作成し、ダブルネットワークゲルへのミネラリゼーションを模索する。また、当初の計画にはなかったが小動物の造影に用いる金ナノ粒子を利用して、視認性のあるゲルを作成するための方法を現在検討している。
また、有望な素材で塞栓物質を開発した場合には、微粒子化学性状の評価を行う予定である。電荷に注目して系統的に作り分けることが必要である。
小動物の頚動脈に塞栓物質を注入する実験系は確立されたので、実際にもっとも有望な塞栓物質を開発した時に、注入を行い、その後組織学的評価を行う。炎症反応や組織障害の程度を評価する予定である。
また、本年度からブタモデルの作成に着手して生体内での視認性を確認する予定である。ブタの中等度血管に従来品と開発品の二種類の塞栓物質を用いて、血管塞栓を行う。注入の際にX線による撮影を行い、塞栓物質間での視認性の違いを評価する。X線を静止画として保存したものを、後日検討し、X線での視認性を５段階で評価する。またカテーテルのキックバックの程度、塞栓物質を注入時の抵抗についても、５段階で評価する。
開発した塞栓物質の視認性が思いのほか悪かった場合には、造影剤の濃度や種類を変更することを検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
学内動物実験申請に時間を要する等、研究の進捗が遅れており、予定よりもラット購入数が減ったため。平成30年度以降は、研究をさらに進めるにあたり予定数のラット等を購入する。
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