自己再生型の高強度動脈用および高弾性静脈用小口径絹人工血管の開発

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05609
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 朝倉 哲郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (30139208)
• 研究分担者: 田中 綾 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70334480)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 絹人工血管 / 高機能化絹 / 絹多孔質コーティング / ダブルラッセル編み / 動物移植評価実験 / 動脈・静脈用人工血管

研究実績の概要

ダブルラッセル編み（2目編みおよびダブルバーコード編み）にて作製した8mm径の絹人工血管基盤を絹ーグリセリンの混合系に浸漬後、グリセリンを除くことによって、最終的に、絹スポンジコーティングを行ったイヌ移植用の絹人工血管を作製した。その際、移植後の絹人工血管にイヌ体内で高い外圧がかかることを考え、厚手の絹スポンジコーティングを行った。その結果、移植後の絹人工血管の変形も少なく、良好な移植結果を得ることができた。一方、ダブルラッセル編みの絹人工血管基盤に、コーティングの際、絹に生分解性のポリウレタンを加えてコーティングすることによって物性を改良した絹人工血管ならびに、コーティング材料として絹のかわりに生体中の血管の弾力性付与の源であるエラスチンを用いた絹人工血管を作製し、ラットへの移植実験を行った。いずれも移植後に良好な結果を得、より多様性に富む絹人工血管を開発するができた。

研究成果

• [雑誌論文] Presence of β-Turn Structure in Recombinant Spider Silk Dissolved in Formic Acid Revealed with NMR (2022)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki, T. Higashi, T. Yamamoto, H. Okamura, T.K. Sato, T. Asakura
  • 雑誌名: Molecules 巻: 27 ページ: 511
  • DOI: 10.3390/molecules27020511.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acetylation and hydration treatment of recombinant spider silk fiber, and their characterization using 13C NMR spectroscopy (2022)
  • 著者名/発表者名: T. Asakura, H. Matsuda, A. Aoki, A. Naito
  • 雑誌名: Polymer 巻: 243 ページ: 124605
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2022.124605
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of polyurethane and a silk fibroin-polyurethane composite fiber studied with NMR spectroscopies (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Suganuma, H. Matsuda, T. Asakura
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41428-022-00629-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Small-Diameter Elastin-Silk Fibroin Vascular Grafts (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Tanaka, Y. Abe, C.-J. Cheng, R. Tanaka, A. Naito, T. Asakura
  • 雑誌名: Front. Bioeng. Biotechnol. 巻: 8 ページ: 622220
  • DOI: 10.3389/fbioe.2020.622220
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of small-diameter silk vascular grafts implanted in dogs (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Tanaka, R. Tanaka, Y. Ogawa, Y. Takagi, M. Sata, T. Asakura
  • 雑誌名: JTCVS Open. 巻: 6 ページ: 148-156
  • DOI: 10.1016/j.xjon.2021.02.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bio-functionalized titanium surfaces with modified silk fibroin carrying titanium binding motif to enhance the ossific differentiation of MC3T3-E1 (2021)
  • 著者名/発表者名: M. Watanabe, U.K. Bhawal, S. Takemoto, N. Nishiyama, Y. Nakahara, K. Tatematsu, H. Sezutsu, N. Kuwabara, T. Minamisawa, K. Shiba, T. Asakura
  • 雑誌名: Biotechnol. Bioeng. 巻: 118 ページ: 2585-2596
  • DOI: 10.1002/bit.27777
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural investigations of polyurethane and silk-polyurethane composite fiber studied by 13C solid-state NMR spectroscopy (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Asakura, Y. Ibe, T. Jono, H. Matsuda, N. Kuwabara, A. Naito
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 138 ページ: 51178
  • DOI: 10.1002/app.51178
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure and dynamics of biodegradable polyurethane-silk fibroin composite materials in the dry and hydrated states studied using 13C solid-state NMR spectroscopy (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Asakura, Y. Ibe, T. Jono, A. Naito
  • 雑誌名: Polym. Degrad. Stab. 巻: 190 ページ: 109645
  • DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2021.109645
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure of Silk I (Bombyx mori Silk Fibroin before Spinning) -Type II β-Turn, Not α-Helix- (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Asakura
  • 雑誌名: Molecules 巻: 26 ページ: 3706
  • DOI: 10.3390/molecules26123706
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of a Water-Dispersed Biodegradable Polyurethane-Silk Composite Sponge Using 13C Solid-State Nuclear Magnetic Resonance as Coating Material for Silk Vascular Grafts with Small Diameters (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Tanaka, Y. Ibe, T. Jono, R. Tanaka, A. Naito, T. Asakura
  • 雑誌名: Molecules 巻: 26 ページ: 4649
  • DOI: 10.3390/molecules26154649
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NMR を用いた絹の構造解析と今後の展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 朝倉 哲郎
  • 雑誌名: ぶんせき 巻: 12 ページ: 711-721
• [学会発表] Silk fibroin vascular graft: a new option for hepato-biliary-pancreatic surgery with venous reconstruction (2021)
  • 著者名/発表者名: Sho Kiritani, Junichi Kaneko, Takeaki Ishizawa, Nobuhisa Akamatsu, Junichi Arita, Ryo Tanaka, Tetsuo Asakura, Kiyoshi Hasegawa
  • 学会等名: 第33回日本肝胆膵外科学会
• [学会発表] Microwave heating processes of ethanol-hexane and packing arrangement of Samia Cynthia ricini silk fibroin revealed by microwave-irradiation and solid-state NMR (2021)
  • 著者名/発表者名: Akira Naito, Yugo Tasei, Teruaki Fujito, Izuru Kawamura, Akio Nishimura, Tetsuo Asakura
  • 学会等名: ISMAR-APNMR 21
  • 国際学会
• [図書] ＮＭＲによる有機材料分析とその試料前処理、データ解釈 第3章第11節 固体NMRを用いた絹の構造解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 朝倉哲郎
  • 総ページ数: 646
  • 出版者: 技術情報協会
  • ISBN: 978-4-86104-860-9
• [備考] 東京農工大学 朝倉研究室
  • URL: http://web.tuat.ac.jp › ~asakura