Fabrication of biodegradable nanofiber grafts for the coronary-bypass surgery

冠動脈バイパス術や下肢血行再建術に使用可能な直径4㎜以下の細径人工血管の開発は心臓血管外科学分野における長年の課題である。我々は、生体内に移植することでスキャフォルド内に自己組織が生着し長期開存が得られる代用血管を開発するため、生体吸収性ナノファイバー(NF)に着目した。現在までに、血小板吸着抑制作用を発揮する親水化加工NFグラフトを開発し、ラット腹部大動脈置換モデルにおいて移植後グラフト全長にわたり内皮細胞が生着することを証明し、最長8か月におよぶ長期開存性を確認した。本研究では、臨床での実用化を目的として、完全自家組織化を可能にする分解性スキャフォールドの最適化を行い、小動物モデルから中大動物モデルを用いて研究コンセプトの証明と、臨床での使用に耐えうるハンドリング性能の評価を行う。2022年度は、生体内で完全吸収されるスキャフォールドを作成するための基礎データの取得を行った。これまで研究に用いてきたポリカプロラクタン(PCL)は、生体内での吸収が非常に遅いため、分解性が高いポリグリコール酸(PGA)やポリ乳酸(PLA)と混合して分解性をコントロールする。これまで各素材の生体内分解速度に関する定量的なデータが存在しないため、その定量評価を行った。皮下環境下での評価はほぼ終えて、ラットを用いて血管環境下での評価を始めている。並行して、グラフトの分解による完全自家組織化を評価するためには長期観察が必要なため、長期飼育可能なウサギでの評価系の確立を行った。このモデルを用いて、PCLグラフトが長期的にどのような形態変化を示すか検討を始めた。

冠動脈バイパス術や下肢血行再建術に使用可能な直径4㎜以下の細径人工血管の開発は心臓血管外科学分野における長年の課題である。我々は、生体内に移植することでスキャフォルド内に自己組織が生着し長期開存が得られる代用血管を開発するため、生体吸収性ナノファイバー(NF)に着目した。現在までに、血小板吸着抑制作用を発揮する親水化加工NFグラフトを開発し、ラット腹部大動脈置換モデルにおいて移植後グラフト全長にわたり内皮細胞が生着することを証明し、最長8か月におよぶ長期開存性を確認した。本研究では、臨床での実用化を目的として、完全自家組織化を可能にする分解性スキャフォールドの最適化を行い、小動物モデルから中大動物モデルを用いて研究コンセプトの証明と、臨床での使用に耐えうるハンドリング性能の評価を行う。2022年度は、生体内で完全吸収されるスキャフォールドを作成するための基礎データの取得を行った。これまで研究に用いてきたポリカプロラクタン(PCL)は、生体内での吸収が非常に遅いため、分解性が高いポリグリコール酸(PGA)やポリ乳酸(PLA)と混合して分解性をコントロールする。これまで各素材の生体内分解速度に関する定量的なデータが存在しないため、その定量評価を行った。皮下環境下での評価はほぼ終えて、ラットを用いて血管環境下での評価を始めている。並行して、グラフトの分解による完全自家組織化を評価するためには長期観察が必要なため、長期飼育可能なウサギでの評価系の確立を行った。このモデルを用いて、PCLグラフトが長期的にどのような形態変化を示すか検討を始めた。