研究課題
腹腔鏡下手術の際に、腹腔内で注入と同時に迅速架橋するin situ架橋ハイドロゲルが、術後腹膜癒着防止材として期待されている。しかし腹膜側は組織接着性や止血性を、腹腔側は組織接着阻止性と、材料の裏表でトレードオフとなる機能を要求され、単一素材の開発と適用では性能向上の限界に達している。本研究では化学工学のシステム的発想に基づき、臨床現場で、腹腔内in situ、ワンショット投与で、複数のゲル化材料がマルチレイヤーに積層一体化したゲルを創傷部に迅速形成させ、各層が適切な機能を分担して発揮することにより、格段に性能が優れた次世代癒着防止材を開発することを目標としている。初年度、次年度と、フィブリン糊の散布に用いられるスプレーデバイス（アトマイザー）を用い、２液混合型（A液、B液の混合によりゲル化）ゲルを用いて、第１層のＡ液にアルギン酸・Ｂ液にゼラチンを用いたダブル架橋混合ゲルを用い、第２層にはＡ液にアルギン酸・Ｂ液にＣＭＣを用いたゲルを積層することに成功した。第１層と第２層のハイドロゲルは両方ともカルシウムイオンで架橋することでシームレスに接合し、両者を蛍光色素や食用色素で可視化することで、２層構造ゲルの作製に成功したことを示した。最終年度はこの多層ゲル中の膜厚方向細胞浸潤性や平面遊走性の評価を培養実験で行い、第２層は細胞の遊走や浸潤が起こらない一方で、第１層は細胞の遊走や浸潤が活発に起こることを示し、設計通り、第１層が創傷部の治癒を促進するとともに、第２層が癒着防止を行うことを示した。最後にラット肝臓切除癒着モデルによって、第１層ゲルのみ、および第２層ゲルのみ、に比較して２層ゲルが有意に癒着防止効果を示し、本研究のコンセプトの証明に成功した。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
ACS Biomaterials Science and Engineering
巻: 2 ページ: 1059-1066
DOI:10.1021/acsbiomaterials.6b00203
Bioconjugate Chemistry
巻: 27 ページ: 504-508
DOI:10.1021/acs.bioconjchem.5b00674
http://www.cdbim.m.u-tokyo.ac.jp/itolab/index.html
