肺移植を代行する自己毛細血管再生型ハイブリッド人工肺の基礎研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658284
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 中村 真人 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (90301803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大内 克洋 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (20322084) ; 高谷 節雄 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40154786)
• Keywords: 人工肺 / 肺移植 / 毛細血管 / ハイブリッド人工臓器 / 移植代替

Research Abstract

研究の目的:
回復不能な重症肺疾患には、現在、肺移植が唯一の治療法である。しかし、ドナー不足は深刻で、実質治療法はないに等しい。人工臓器や再生医療などの先進技術で、代替法を創出することが必要である。しかし、現人工肺では血栓形成が避けられない、という長期使用には致命的な問題があり、それゆえ、ほとんどの人工肺研究は、体外循環や一時的循環補助が目的である。一方、再生医療の研究においても、肺は再生したり、細胞培養から作り上げるには最も困難な臓器である。そこで、肺移植代替を目的にした自己毛細血管再生型ハイブリッド人工肺を発案し、本研究で、その実現可能性と、基礎的技術の検討を目的に、研究を開始した。自己毛細血管再生型ハイブリッド人工肺とは、体内で中空糸周辺に自己毛細血管を増生させ、再生自己毛細血管を介してガス交換するもので、血栓形成の問題を根本的に解決する。
研究実績の概要:
研究は、当初の計画にそって、in vitroで作製する段階のin vitro系ハイブリッド人工肺と埋め込み後のin vivo系の検討に分け、本年度はin vitro系の検討から開始した。
1)細胞培養装置、設備の購入:新しく細胞培養での実験ができるよう設備、装置を準備した。研究者施設の既存装置を借用することができ、その分の予算を他にまわすことができた。
2)バイオリアクターの構想と設計:人工肺の作製法を手習いし、その手法をもとに、基礎研究用バイオリアクターを構想し、そのための中空糸ファイバーの選定を行った。また、バイオリアクターは、自作による試作の必要性があり、試作加工用装置を物色、購入した。
3)in vitro培養実験と基礎検討実験の準備:血管内皮細胞の培養方法のノウハウを学び、バイオリアクター内への血管内皮細胞の播種方法、培養方法を検討している。