信頼性の高い抗血栓性評価方法の提案:完全大気非接触型拍動流循環回路の開発

提出高可靠性抗血栓评价方法：开发完全非接触式脉动流循环回路

• 批准号: 14780655
• 负责人: 岩崎 清隆
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780655/
• 关键词: 抗血栓性; In vitro; 血液適合性評価回路; 抗血栓性材料; 血小板; 金コロイド法; MPCポリマー; フィブリノーゲン; バイオマテリアル; 拍動流; 大気非接触; 動物実験代替システム

本年度は,昨年度に世界に先駆けて開発した血液適合性評価試験回路を用いて複数種類の材料の抗血栓性比較評価を行った.具体的には,2つの同一試験回路を用意し,拍動駆動ポンプ以外の回路構成要素をすべてMPCというリン脂質の極性基をするポリマーでコーティングした.拍動ポンプのみを試験対象とし,まず一方をMPCポリマー,他方をミラクトランというセグメント化ポリウレタンでコーティングした.なお,ヘパリン化してACTを380secに調整した同一固体から採取した新鮮ブタ血液を2回路に循環させて,大動脈圧は120/80mmHg,左心房圧は10/0mmHgのもとで平均流量が4.5L/min及び3.0L/minの条件でそれぞれ実験を1時間行った.走査型電子顕微鏡で表面を観察した結果,平均血流量が4.5L/min,3.0L/minのどちらの条件でも,ミラクトランポンプ表面では血小板が活性化し,またフィブリン網が発達していた.一方,MPCポンプ表面には血球成分が付着しておらず,拍動流下のさらに動的に座屈変形するダイアフラム部分でも優れた抗血栓性を有することが判明した.そこでさらに,MPCと米国で人工心臓に用いられて一年以上の臨床成績のあるBiospanという抗血栓性材料同士でACTを280secにして3時間の比較試験を行った.その結果,材料表面に付着した血小板数は同程度であったが,材料表面に付着した血漿タンパク質を金コロイド標識免疫法で詳細に調べたところ,血小板の吸着・血栓形成を促進させるフィブリノーゲン,免疫グロブリンは,Biospanの方がMPCに比べて多く付着していることが明らかとなった.以上より,本回路は動物実験に使う前に材料及び循環器系デバイスの血液適合性をスクリーニングする装置として極めて有用であると同時に,動物実験の一部を代替するシステムとして倫理面にも配慮できると考えられた.

This year, the world's first blood suitability test circuit was developed yesterday to compare the thrombogenicity of a variety of materials. Specifically, the two components of the same test loop are intended to be activated. The components of the loop other than the MPC and the polar base of the lipid are activated. For example, if you want to change your mind, you can change your mind. When the ACT is adjusted for 380sec, the same solid is taken and fresh blood is circulated in 2 circuits. The arterial pressure is 120/80mmHg, and the left atrial pressure is 10/0mmHg. The average flow rate is 4.5 L/min and 3.0 L/min, respectively. As a result of surface observation with a walk-through electron microscope, the average blood flow was 4.5 L/min, 3.0 L/min, and the platelet activation on the surface was achieved. On the other hand,MPC has been found to have excellent antithrombotic properties due to its high blood cell composition and low blood pressure. A comparative study was conducted on the clinical results of MPC and US artificial heart disease for more than one year and ACT for 280sec. As a result, the number of platelets on the surface of the material is the same as that on the surface of the material. The number of platelets on the surface of the material is the same as that on the surface of the material. The number of platelets on the surface of the material is the same as that on the surface of the material. The above is the first time that the circuit has been used for the consideration of the material and the circulatory system for the blood suitability of animals.

项目成果

K Iwasaki, M Umezu, Minami, K Imachi, CX Ye.: "Development of a novel in-vitro closed circuit for anti-thrombogenic tests of cardiac prostheses under physiologic hemodynamic conditions"ASAIO Journal. 48.2. 164 (2002)

K Iwasaki、M Umezu、Minami、K Imachi、CX Ye.：“开发一种新型体外闭路，用于生理血流动力学条件下心脏假体的抗血栓形成测试”ASAIO 杂志。

T Tsujimoto, K Iwasaski et al.: "A Challenge to develop an inexpensive "Spiral Vortex Pump""Proc.of Asian Simulation Conference/the 5^<th> International Conference on System Simulation and Scientific Computing. VOL.II. 1040-1044 (2002)

T Tsujimoto、K Iwasaski 等人：“开发廉价“螺旋涡流泵”的挑战”Proc.of 亚洲模拟会议/第五届国际系统模拟和科学计算会议。

K Iwasaki, M Umezu, et al.: "An inexpensive pulsatile blood pump : Fabrication strategies and in vitro reliable methodology to evaluate blood compatibility"Proc.of 11^<th> International Conference on Biomedical Engineering. (CD-Rom). 2 (2002)

K Iwasaki、M Umezu 等人：“一种廉价的脉动血泵：评估血液相容性的制造策略和体外可靠方法”第 11 届国际生物医学工程会议论文集。

岩崎清隆, 梅津光生, 佐伯航, 長倉寛子, 石原一彦, 井街宏: "人工臓器の血液適合性評価を目的とした生体内圧力・流量環境に合致した完全大気非接触の新規in vitro評価回路の開発"第31回人工心臓と補助循環懇話会. 101 (2003)

Kiyotaka Iwasaki、Mitsuo Umezu、Wataru Saeki、Hiroko Nagakura、Kazuhiko Ishihara、Hiroshi Imachi：“一种完全不与大气接触、与体内压力和流量环境兼容的新型体外评估电路，用于评估血液相容性“人工心脏和辅助循环的发展”第31届人工心脏和辅助循环会议101（2003）。

Iwasaki K, Umezu M, Imachi K: "A novel in vitro device to investigate a calcification mechanism on cardiovascular implants."6^<th> Polish-Japanese Symposium on Bio-Medical Engineering. 41-42 (2003)

Iwasaki K、Umezu M、Imachi K：“一种研究心血管植入物钙化机制的新型体外装置。”第六届波兰-日本生物医学工程研讨会。