Development of repairing procedure using temperature responsive polymer for post-infarction ventricular septal perforation

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25462135
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 大島 英揮 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (40378188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 和朗 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70644665) ; 碓氷 章彦 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30283443) ; 成田 裕司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221) ; 岡田 正穂 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20566989) [Withdrawn] ; 八神 啓 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (60721818) [Withdrawn] ; 末永 啓人 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (80718312) [Withdrawn] ; 緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (70718311)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)ポリマー / 心筋梗塞

Outline of Annual Research Achievements

１．ポリマー注入心筋のin vitro 引張り試験：ウシ食用心筋を切断し高さ3cm x 幅1cm x 厚さ5mmの直方体を作成。37度に温めたポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)ポリマーを0.1mlずつ2カ所に注入（高さ1cmと2cmのポイントへ）。ポリマー注入心筋片5個とポリマーを注入していない心筋片5個に引張り試験を施行した。ポリマー(+) vs. ポリマー(-) 2.71±0.83N vs. 0.95±0.18N, p=0.008と有意にポリマー注入心筋の強度が高かった。
２．PNIPAM0.1mlをラット心筋へ注入し、2週間後に組織学的解析を行った。ポリマーは正常心筋のファイバーの間に分布しており、その周囲には炎症細胞浸潤が認められた。注入部以外の心筋は正常でありポリマー注入に伴うremote effectはなかった。
３．心筋梗塞モデル実験：当初は大動物で前壁中隔梗塞、心室中隔穿孔モデルを作成する計画であったが、時間的制約のため、小動物モデルへ変更した。ラット心臓の前下行枝を結紮し広範囲前壁中隔梗塞を作成した。梗塞部にPNIPAMポリマーを0.02mlずつ３カ所に注入した。梗塞部より大きくない4mm円形のGoreTexパッチを梗塞心尖部に縫着した。対照群としてポリマーを注入せず、同型のGoreTexパッチを縫着した。肉眼的にはポリマー注入群の方がパッチ縫合時の出血や組織損傷が少ない印象を受けた。術後2週以上経過した時点で心エコーにて心機能評価を行った後に犠牲死させ組織学的解析を行う。（最初の数例はポリマー群も対照群も1週間以内に突然死しており、おそらく心筋梗塞の範囲が大きすぎて心不全死をしたと推測されたため、以後はサイズを縮小し再実験中である）。