微細加工技術を用いた血管ネットワーク付人工骨の開発

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巨大な骨欠損を人工物で再建するためには、深部まで栄養・細胞を供給するための微小血管が必要となる。微小血管を人工物で構築すると血栓形成が問題となるため、まず抗血栓性の微小血管を作成するステップから着手している。ポリウレタンを主成分とするポリマーにジピリダモールを含有させたチューブを作成し、ラット腹部大動脈での血流維持を評価し、HE染色、CD34免疫染色にて血栓形成の評価を行った。ポリウレタン＋ジピリダモールの人工血管の血管壁に様々なサイズの気孔を作成することとした。気孔形成剤を使用し、壁内の気孔サイズが20μmのチューブ、40μｍのチューブ、80μｍのチューブをそれぞれ作成し、ラット腹部大動脈置換術を施行し1週間、4週間で評価観察した。開存テストの結果は1週では全例良好な開存であったが、4週間では20μmの気孔をもつチューブの開存率は80%程度まで低下していた。一方で40μｍ、80μｍの気孔をもつチューブの改善は全例良好であった。このように良好な抗血栓性を示したポリウレタン＋ジピリダモール人工血管を、次はラットの大腿骨骨欠損モデルに適用することを考えた。ラット大腿骨に8mm程度の長さの骨欠損を作成し、欠損部に多孔体＋人工血管を挿入し術直後から血流を再建することを試みた。しかしながら、ラットの大腿骨（直径3mm程度）のサイズ中に人工血管チューブを挿入する際にキンクが生じ血栓形成されるケースが散見された。このため、複雑な構造での応用にはよりサイズの大きな多孔体＋人工血管を作成する必要があり、そのためにはより大きな動物種を用いる必要があると考えられた。