クオリティーオブライフの向上を目指した次世代マイクロカプセル型人工すい臓の開発

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本年度に行った主要な検討項目は、セラミックス様シリカを用いたマイクロカプセル膜の物理的・化学的安定性の向上と、カプセル膜物質透過特性の精密な制御手法の確立、並びに骨髄細胞とすい臓のインスリン分泌組織であるランゲルハンス島の共包括によるインスリン分泌機能への効果であった。物理的・化学的安定性の向上に関する検討では、シリカ皮膜を作製する際に使用するシリカ前駆体の種類およびその混合物の組成が皮膜の安定性に大きな影響を及ぼすことを明らかとした。さらに、最適な条件で作製したマイクロカプセル膜が、既存の最も有望とされるアルギン酸とポリリジンよりなるマイクロカプセル膜よりも高い安定性を有していることを明らかとした。これらから、本研究によって、安定性の高いカプセル膜の開発に成功した。カプセル膜の透過特性の制御に関する検討においては、安定性の制御において試みたシリカ前駆体とその混合物の組成を変化させることによって、透過特性も制御可能であることを明らかとした。また、皮膜を形成する材料からの制御のみでなく、皮膜を形成する際の足場となるアルギン酸ゲルの物性を操作することによっても、透過特性を制御可能であることを見出した。これらの知見をもとに作製したシリカ皮膜は、既存のカプセル膜よりもよりマイクロカプセル型人工すい臓用に適した透過特性を有することを明らかにした。また、この手法の汎用性を検証するためインスリン分泌細胞株および、チャイニーズハムスター卵巣由来細胞をカプセル内に包括し、その機能などにあたえる影響に関する検討を行った。その結果、これらの細胞への顕著な悪影響は認められず、本手法の汎用性が実証された。