貼るだけで組織・臓器の欠損部を閉鎖する生体吸収性シートを開発

~タラゼラチンを使って湿潤状態での接着性と生体親和性向上 医療費削減にも期待~

国立研究開発法人 物質・材料研究機構 (NIMS)

NIMSは、湿潤状態にある生体組織の欠損部に貼るだけで、傷口に接着して閉鎖できるシート材料を開発しました。傷口がふさがったあとに体内にて分解・吸収される生体吸収性も兼ね備えています。

概要

  1. NIMSは、湿潤状態にある生体組織の欠損部に貼るだけで、傷口に接着して閉鎖できるシート材料を開発しました。傷口がふさがったあとに体内にて分解・吸収される生体吸収性も兼ね備えています。現在臨床で使用されている医療用シートの治療効果を下げることなく、接着性、生体親和性、コストの課題を克服できる材料として期待されます。
  2. 外科手術後の傷口への貼付を目的とした医療用シートは、医療機器として承認されているポリグリコール酸 (PGA) 、医薬品として承認されているフィブリンシート、再生医療等製品として承認されている細胞シートの3種類に分類されます。これらの医療現場で用いられている医療用シートは一定の性能・効果はあるものの、手術後に血液などで湿った環境における組織接着性が弱い、異物反応を生じない生体親和性、価格が高いなどの課題があり、これらを克服するシートが求められていました。
  3. 本研究グループは、炭素数10個のアルキル基を化学修飾して生体組織に対する浸透性を高めたデカニル化タラゼラチンを合成し、これをエレクトロスピニング法によって加工したシートを開発しました。得られたシートは、ラット摘出肺に形成した欠損部の表面に貼るだけで、肺表面に接着し、咳をする際の肺にかかる圧力を超える高い耐圧強度を示しました。さらに、開発したシートはラット背部皮下において21日以内に体内で分解・吸収されました。
  4. 本材料は、臓器・組織表面に形成した欠損部に貼るだけで閉鎖できる吸収性シート材料として、外科・内科領域に広く応用できることが期待されます。また、これまでのゲル状や粒子状の接着性材料と異なり、使用の際に噴霧器などの特殊なデバイスを必要としないため、適用部位に貼るだけで接着して、傷口を閉鎖することができ、汎用性が高いという特徴があります。シートの原料となるゼラチンは、カマボコ工場から出る廃棄物 (スケソウダラの皮) から抽出したスケソウダラゼラチンを使用しているため、医療費の削減も可能になります。今後、本研究の成果をもとに医工連携研究を進め、治療デバイスとしての展開を目指していきます。
  5. 本研究は、国立研究開発法人物質・材料研究機構 機能性材料研究拠点の田口哲志グループリーダーらの研究チームによって行われました。本研究成果は、学術誌Biomaterials Science誌にて英国時間2020年11月25日にオンライン掲載されました。

「プレスリリース中の図 : デカニル化タラゼラチンを用いて調製したシートのミクロ構造 (左) と大面積のシート (右)」の画像

プレスリリース中の図 : デカニル化タラゼラチンを用いて調製したシートのミクロ構造 (左) と大面積のシート (右)



掲載論文

題目 : Prevention of pulmonary air leaks using a biodegradable tissue-adhesive fiber sheet based on Alaska pollock gelatin modified with decanyl groups
著者 : Hiroaki Ichimaru, Yosuke Mizuno, Xi Chen, Akihiro Nishiguchi, Tetsushi Taguchi
雑誌 : Biomaterials Science
掲載日時 : 2020年11月25日
DOI : 10.1039/d0bm01302a


お問い合わせ先

(研究内容に関すること)

田口 哲志 (タグチ テツシ)
国立研究開発法人 物質・材料研究機構
機能性材料研究拠点 ポリマー・バイオ分野 バイオポリマーグループ
グループリーダー
TEL: 029-860-4498
E-Mail: TAGUCHI.Tetsushi=nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)

(報道・広報に関すること)

国立研究開発法人 物質・材料研究機構
経営企画部門 広報室
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
TEL: 029-859-2026
FAX: 029-859-2017
E-Mail: pressrelease=ml.nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
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