| 研究課題/領域番号 |
18K16990
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
戸谷 匡康 九州大学, 工学研究院, 特任助教 (20773500)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 星型高分子 / 精密重合 / 高分子界面 / 水和層 / 生体適合性材料 / 血液適合性材料 / 血小板粘着抑制 / 細胞接着抑制 |
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| 研究実績の概要 |
高密度親水性ポリエチレンオキシドアクリレート(PEO9A)鎖を修飾した星型多分岐高分子(HB-PEO9A)膜の分子鎖凝集状態が、生体適合性（バイオイナート特性）に及ぼす影響について検討した。HB-PEO9A膜表面の化学組成および形態は、以下の表面解析法により評価を行った。
X線光電子分光法によりN1SスペクトルおよびC1Sスペクトルを解析した結果、HB-PEO9A膜の最表面領域にPEO9A鎖が存在することが明らかになった。HB-PEO9A膜に対する水中気泡接触角は153°であり、参照ポリエチレンテレフタレート（PET）基板に対する接触角131°と比較して高く、親水性であることを確認した。原子間力顕微鏡によりHB-PEO9A膜の膜厚は、約1.3倍に増加したことから、HB-PEO9A膜は水による膨潤層が形成されることがわかった。
次に、HB-PEO9A膜に対しタンパク質吸着試験（アルブミン、フィブリノーゲン）、血小板粘着試験、細胞接着試験を行った。HB-PEO9A膜は、タンパク質吸着量が顕著に減少し、高いタンパク質吸着抑制能を有することがわかった。HB-PEO9A膜表面上の血小板粘着数は、PET基板表面に比べ著しく減少した。また、HB-PEO9A膜上の僅かに粘着した血小板は、その形態が変化しておらず、活性化が抑制されることがわかった。血小板粘着試験結果と同様に、HB-PEO9A膜表面は、線維芽細胞の接着細胞数が著しく減少した。
以上の結果から、PEO9A鎖を導入したHB-PEO9A膜は種々の生体成分の付着に対し高い抑制能を示すことを明らかにした。これはHB-PEO9A膜が高密度ブラシと類似した水界面の構造を有することに起因していると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本申請課題では、ポリエチレンオキシドアクリレート鎖（PEO9A）を有する星型多分岐高分子（HB-PEO9A)を精密重合法により合成した。このHB-PEO9A膜のタンパク質吸着試験、血小板粘着試験、細胞接着試験を行った結果、優れたバイオイナート特性を示すことが明らかとなった。このPEO9A鎖を導入した星型多分岐高分子は、これまでに開発してきたポリヒドロキシエチルメタクリレート(PHEMA)鎖を有する星型多分岐高分子に比べ高い血小板粘着抑制、細胞接着抑制を示した。PET基板表面上において安定したHB-PEO9A膜が得られたことから被覆材料として応用可能であることが明らかとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、抗血栓性星型多分岐高分子を被覆した小口径人工血管の作製を試みる。星型多分岐高分子の被覆条件および安定性試験を十分に検討し、最適な作製条件を見出す。星型多分岐高分子を被覆した小口径人工血管をラット腹部下行大動脈に移植し中長期間の開存性の評価を行う。
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