| 研究課題/領域番号 |
20K17577
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
原 伸太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (00791112)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 人工肺 / ECMO / 人工臓器 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は体内埋め込みが可能な次世代型人工肺作製のための研究である。これまで中空糸膜型人工肺は研究開始から20年以上に渡り、臨床で体外循環やECMOを始めとした治療に用いられてきた。しかし、中空糸膜型人工肺は臨床以前に動物実験の段階でも体内埋め込み型としては良好な成績を残せていない。その原因としては耐久性の高い抗血栓性・タンパク質吸着などの起こらない表面修飾材料がないといった問題もあるが、結露などの管理における問題、気管支との接続などといった解剖学的なアプローチの欠如が人工心臓と比べて少ないことにある。
本研究では3Dプリンターによる立体構造技術を用いて一般的な中空糸膜ではない膜構造を構築することで、補助人工心臓のような体内埋め込み型の次世代型人工肺を開発し、生体肺移植に変わる肺移植患者に対する橋渡し治療を開発することを目的とする。
研究初年度については、現在のポリメチルペンテン中空糸膜に変わる人工肺中空糸材料の３Dプリンターへの応用を重点的に進めることを目的とする。
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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
2020年冒頭より新型コロナウイルスなどの影響で材料開発を依頼していた共同研究企業で自宅待機などの企業の対応により、基礎実験が全く進まなかった。7月以降、同署の予定通り、材料をいくつか選定し基本素材となるシリコーン系均質膜材料のめどが立った。シリコーン系膜材料については光硬化型として使用する３Dプリンターの主波長での硬化を確認することができたが、積層するには材料強度がかなり低いことがわかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
積層を可能にするためにシリコーン系材料自体の機械的な引張強度を向上させる方針である。具体的にはまず第一段階としてショアA硬度40を目指す。この硬度を達成次第、3Dプリンターの方で積層を実施することで、3次元立体構造をもつ人工肺のプロトタイプを開発可能である。硬度の向上方法については一般的なシリカを用いた方法で向上できると考えている。
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