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2023 年度 研究成果報告書

人工副鼻腔による呼吸器機能の増強

研究課題

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研究課題/領域番号 22K19904
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

石原 伸輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (30644067)

研究分担者 垣花 学  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20274897)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード一酸化窒素 / 層状複水酸化物 / 副鼻腔 / 生理活性ガス / 感染症 / 血管拡張
研究成果の概要

本研究では「人工副鼻腔」を創成し、微量のNOデリバリーによって心肺機能の増強(慢性呼吸器疾患の緩和を含む)や、感染症予防などにつなげることを目的としている。亜硝酸イオンを層間に含有させた層状複水酸化物(LDH)と還元剤、多孔体から成る混合物を不織布フィルターや円筒濾紙内に内包してパッチやカートリッジとし、これをマスク等に搭載することで、大気や吐息に含まれる二酸化炭素や水蒸気を刺激としてNOを発生させ、患者にNOを吸入させる簡易型デバイスを構築した。簡便にNO投与量の制御が可能であり、医療現場において柔軟な使用ができると考えられる。以上のように、「人工副鼻腔」の概念構築に成功した。

自由記述の分野

材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

一酸化窒素ガス(NO)は体内で産生されて、血管拡張や殺菌、シグナル伝達など様々な生理活性に関与している。特に、副鼻腔においてはNOが活発に産生されていることが知られており、鼻呼吸によって咽頭、喉、気道、肺へとNOが供給されて、平滑筋弛緩・血管拡張・呼吸器経路の殺菌などに寄与していると考えられている。本研究で創成した「人工副鼻腔」によって呼吸器系へ微量NOをデリバリーすることで、心肺機能の増強(慢性呼吸器疾患の緩和を含む)や、感染症予防などが期待できる。

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公開日: 2025-01-30  

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