血管の力学的特性と構造を再現したバイオモデリングの開発

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当該年度は、主に以下の3項目について研究を進めた。1.拍動条件下におけるチューブ型PVA-H血管バイオモデルの伝達特性の評価PVA-Hバイオモデルのためにカスタマイズされた流路を作製し、応力ひずみ曲線における非線形性とコンプライアンス特性、及び圧力の伝達関数を測定して、既に報告されている血管の傾向と比較することで評価した。PVA-Hは他バイオモデル材料と比べ、より血管に近い伝達特性を示すことが分かり、これを論文とした。2.PVA-Hを用いた血管内治療用デバイスの摩擦特性の評価生体内に近い表面摩擦特性と血管と近似した力学的特性を有するPVA-Hを利用し、血管内治療用デバイスに用いられる医療合金の摩擦特性を、ball-on-disc型トライボメータを用いて行った。荷重条件はステント使用を仮定したものとし、潤滑剤には水を使用した。合金にはCr系合金とTi系合金それぞれ2種類を用いた。結果、血管内治療デバイスを使用する程度の低速度領域において、Cr系合金とTi系合金で摩擦係数が異なることが示された。また、この相違は合金の表面に展開されている不動態による表面特性に依存する傾向を見いだした。これは血管内治療用デバイスのみならず、全ての医療用器具のデザインに影響を与える重要な結果であると考え、現在論文として投稿中である。3.Dip-coating法を利用したPVA-Hの壁厚制御システムの構築と評価溶液から引き上げた後、10℃以下の環境下で3次元的に鋳型を回転させながら壁厚制御されたPVA-Hをゲル化させるシステムを構築した。これを使用することで、従来のDip-coating法と同様の理論で複雑な形状を有する鋳型にPVA-Hを形成させることが可能であることが示唆された。