ナノバイオミメティクス技術による新規埋め込み型小型人工腎臓の開発

利用纳米仿生技术开发新型植入式小型人工肾

• 批准号: 18700419
• 负责人: 薬師寺 大二
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Himeji Dokkyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700419/
• 关键词: 人工腎臓; ナノ材料; 血液透析; バイオマテリアル; バイオミメティクス

本研究では、透析患者の社会復帰や在宅医療を可能にするために、現在の血液浄化システムをより小型化した、携帯もしくは埋め込み可能な新規人工腎臓の開発を目的とする。透析膜を長時間使用するためには生体適合性の向上が不可欠である。血液中での生体反応は、血漿タンパク質が膜表面に吸着することで始まる。したがって、初期段階でのタンパク質の吸着抑制が生体適合性の向上にはきわめて重要となる。現在、透析治療に使われているポリスルホン(PS)膜はポリビニルピロリドン(PVP)を添加することで、高い親水性と優れた生体適合性を獲得している。しかし、膜表面のPVPの耐久性や種々の血漿タンパク質との相互作用についてはまだ十分に検討されていない。そこで、今年度は、各種透析膜の血液流動に対するPVP耐溶出性を評価し、PVP溶出のメカニズムを検討した。まず、透析前後の透析膜に対して、膜表面に存在するPVPを全反射減衰フーリエ変換赤外分光法(FTIR/ATR)により測定し、透析前後のPVP量の相対比からPVP残存率を求めた。この際、透析器を軸方向および断面方向でいくつかのエリアに分割し、各エリア毎のPVP残存率の違いを比較したところ、全てのエリアでPVP残存率は低下したが、断面方向では残存率に大きな偏りは見られなかったのに対して、軸方向では透析器中央部と比較して血液入口部および出口部において残存率が著しく低下した。これはPVPの溶出において透析器内部濾過の影響を強く受けることを示唆するものであり、PVP耐溶出性を向上させるためには、血液流動による表面へのずり応力だけでなく、内部濾過の影響も考慮する必要があることを明らかにした。今後は膜の生体適合性向上の研究と併せて、透析監視装置や透析液循環装置の小型化に関する研究を行っていく予定である。

The aim of this study is to miniaturize and carry out the development of a new artificial kidney system for dialysis patients in the context of social rehabilitation and home care. Dialysis membrane for a long time to use, and biological fitness can not be improved The biological reaction in the blood and the adsorption on the plasma membrane surface begin. In the early stages, the adsorption inhibition of the substance and the upward adjustment of the fitness of the organism are important. Now, dialysis treatment to enable the use of polymer (PS) membrane and polymer (PVP) to add, high hydrophilicity and excellent biological suitability to achieve. The durability of PVP on the surface of the membrane and the interaction between the plasma and the substance are discussed in detail. This year, the PVP dissolution resistance of various dialysis membranes for blood flow was evaluated, and the PVP dissolution resistance was discussed. To determine the amount of PVP before and after dialysis and its residual rate by FTIR/ATR. In addition, the PVP residual rate in the axial direction of the dialyzer is lower than that in the axial direction of the dialyzer, and the PVP residual rate in the axial direction of the dialyzer is lower than that in the axial direction of the dialyzer. The influence of PVP dissolution on the internal filtration of dialyzer is strongly influenced by the influence of PVP dissolution resistance on the surface of dialyzer and the influence of internal filtration on blood flow. In the future, the research on the biological suitability of the membrane, the miniaturization of the dialysis monitoring device and the dialysis fluid circulation device will be carried out.

项目成果

透析器の軸方向および断面方向における親水化剤溶出性

透析器轴向和横截面方向的亲水剂洗脱

• 发表时间: 2007
• 期刊: 医工学治療 19
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳
• 通讯作者: 佐藤美佳

Nanotechnological evaluation of protein adsorption on dialysis membrane surface hydrophilized with polyvinylpyrrolidone

聚乙烯吡咯烷酮亲水化透析膜表面蛋白质吸附的纳米技术评价

• 发表时间: 2008
• 期刊: J Membrane Sci 310
• 作者: 橋本哲朗;船瀬新王;Andezej Cichocki;内匠逸;Zhao Z.;Ohsugi M.;角田茂;Chida D.;Kina S.;Nakatani Y.;Venkataraman T.;角田茂;角田茂;Venkataraman T;角田茂;角田茂;Okada K;Komiyama Y;Zhao Z;Masato Matsuda
• 通讯作者: Masato Matsuda

ずり応力に対する透析膜表面PVPの耐溶出性

透析膜表面 PVP 对剪切应力的耐洗脱性

• 发表时间: 2007
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳;小川貴久;松田雅人;奥岡眞視;松田雅人
• 通讯作者: 松田雅人

血液流動ストレスに対するポリスルホン膜内表面の親水化剤耐溶出性

聚砜膜内表面对血流应力的抗亲水剂洗脱能力

• 发表时间: 2007
• 期刊: 腎と透析 別冊ハイパフォーマンスメンブレン'07 63
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳
• 通讯作者: 佐藤美佳

原子間力顕微鏡を用いたポルスルホン膜表面のタンパク質吸着特性の評価

原子力显微镜评价porsulfone膜表面蛋白质吸附特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 腎と透析 別冊ハイパフォーマンスメンブレン'06 61
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳;小川貴久;松田雅人
• 通讯作者: 松田雅人