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2013 年度 実績報告書

スマートナノファイバーネットを用いた新規尿毒素除去システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24800085
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

滑川 亘希  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, 研究員 (60638568)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
キーワードナノファイバー / 血液浄化 / 尿毒素 / 電界紡糸法
研究概要

本研究では、災害時など電力、水、交通手段などのライフラインが寸断された緊急時においても、透析患者の応急処置が可能な尿毒素除去フィルターの開発を目的として、尿毒素を吸着するゼオライトを中に配合した、ナノファイバーコンポジットを作製し、その尿毒素除去性能を評価した。ナノファイバーのベースとなる高分子には血液適合性に優れ、親水性かつ水に不溶なエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)を用いた。紡糸時の高分子溶液にゼオライトを1時間以上超音波混合し、電界紡糸法により製膜することで、ナノファイバーコンポジットを再現よく作製できた。また、電界紡糸時のパラメータである溶媒の種類や高分子濃度を調製することで、ナノファイバーの直径の制御が可能であった。製膜したコンポジットはSEM像とEDX mappingからゼオライトが取り込まれていることを確認した。また、TG/DTAスペクトルからファイバー内のゼオライト重量を求めた結果、製膜時に配合したゼオライトの90%以上がファイバー内に取り込まれていることが分かった。モデル尿毒素としてクレアチニン(分子量113)を除去対象とし、製膜したナノファイバーのクレアチニン除去特性を検討した結果、クレアチニンを吸着により除去でき、ゼオライト導入量に従って吸着量が増加することが明らかになった。さらに、馬血清からも尿毒素が除去できることが示された。今回作製したナノファイバーは、EVOHでコートされているため、血液適合性の面で極めて有利である。
ナノファイバーとゼオライトのコンポジット材料の製膜には、シンプルで簡便な電解紡糸法を用いており、配合する吸着粒子を変えることで、様々な分子を吸着する不織布として簡便に応用できる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of zeolite-polymer composite nanofibers for removal of uremic toxins from kidney failure patients2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Namekawa, Tokoro Makoto Schreiber, Takao Aoyagi, Mitsuhiro Ebara
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 2 ページ: 674-679

    • DOI

      10.1039/c3bm60263j

    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of zeolite-polymer composite nanofibers for removal of uremic toxins from kidney failure patients2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Namekawa, Makoto Tokoro Schreiber, Mitsuhiro Ebara, Takao Aoyagi
    • 学会等名
      2014 Annual Meeting & Exposition of the Society for Biomaterials
    • 発表場所
      Colorado Convention Center, Denver, CO
    • 年月日
      20140416-20140419
  • [学会発表] Fabrication of zeolite-polymer composite nanofibers for the adsorption of uremic toxins2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Namekawa, Makoto Tokoro Schreiber, Takao Aoyagi, Mitsuhiro Ebara
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2014
    • 発表場所
      Epochal Tsukuba
    • 年月日
      20140305-20140307
  • [学会発表] Electrospun zeolite composite nanofibers for the adsorption of uremic toxins2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Namekawa, Makoto Tokoro Schreiber, Takao Aoyagi, Mitsuhiro Ebara
    • 学会等名
      Trend in NanoTechnology Japan 2014
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight
    • 年月日
      20140129-20140131
  • [学会発表] 尿毒素を吸着するナノファイバーコンポジットの作製2014

    • 著者名/発表者名
      滑川亘希、所真人、荏原充宏、青柳隆夫
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2014
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      20140128-20140128
  • [学会発表] 尿毒素を吸着するナノファイバーメッシュの作製2013

    • 著者名/発表者名
      滑川亘希、所真人、荏原充宏、青柳隆夫
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      20131125-20131126
  • [学会発表] 血液適合性を有する選択的毒素吸着型ナノファイバーの作製2013

    • 著者名/発表者名
      滑川亘希、荏原充宏、青柳隆夫
    • 学会等名
      第51回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20130927-20130929
  • [学会発表] ゼオライト配合ナノファイバーコンポジットの作製と尿毒素吸着特性2013

    • 著者名/発表者名
      滑川亘希、所真人、荏原充宏、青柳隆夫
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [備考] 物質・材料研究機構 複合化生体材料グループHP

    • URL

      http://www.nims.go.jp/bmc/group/smartbiomaterials/

  • [産業財産権] 血液浄化用膜、血液浄化用膜の製造方法及び透析装置2013

    • 発明者名
      荏原充宏、滑川亘希、青柳隆夫
    • 権利者名
      荏原充宏、滑川亘希、青柳隆夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-174636
    • 出願年月日
      2013-08-26

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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