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生体医工学部

世界初の脱細胞小口径血管の開発

生体医工学部では、臨床利用を意識したサイズ(内径2mm・長さ30cm)に目標を定めて研究を進め、最近、食用ダチョウの頸動脈を素材とした小口径人工血管の開存に成功しました。「そんなもの患者さんに使えるの?」と思うかも知れませんが、例えば、毎年国内で18,000件くらい使用されている人工心臓弁の半分は、ウシやブタの組織で作製されています。もちろんダチョウの血管にはダチョウの細胞が沢山ありますから、そのままは移植は出来ません。そこで、10,000気圧という超高圧をかけてダチョウの細胞を全て殺して、取り去ります。できた血管は、血液を固まらせる働きの強いコラーゲンがむき出しになっていますから、そのまま移植すると、あっという間に血栓で詰まってしまいます。そこで、血中を循環パトロールしている血管内膜を修復する能力がある細胞を捕捉するペプチド分子(小さなタンパク質)を内腔面にズラッと並べました(図)。白くて、固さや手触り、また、移植時の縫い易さなどは、生体内の血管と全く変わりません。これを使って、ブタの左足動脈から右足動脈をバイパスして評価しました。結果は、驚くほど切れ味の良いものでした。コラーゲンむき出しの血管はあっという間に全例が塞栓したのに対して、ペプチド分子を並べた血管では、初期の血栓形成が大きく抑制され、1時間ほどで血中の目的細胞を捕捉、1日後には内膜様組織が完成し、1月後に評価したところ血栓は全くなく通常血管と区別が付かない内膜が新生していました。

図1

図1 ダチョウ血管由来脱細胞血管の作製とミニブタによる開存性の検証。

論文など

  1. A. Mahara, S. Somekawa, N. Kobayashi, Y. Hirano, Y. Kimura, T. Fujisato, and *T. Yamaoka, Tissue-Engineered Acellular Small Diameter Long-bypass Grafts with neointima-inducing activity, Biomaterials, 58, 54-62 (2015)
  2. *S. Sakakibara, Y. Ishida, K. Hashikawa, T. Yamaoka, and H. Terashi, Intima/medulla reconstruction and vascular contraction-relaxation recovery for acellular small diameter vessels prepared by hyperosmotic electrolyte solution treatment, Journal of Artificial Organs, 17, 169-177 (2014)
  3. T. Ehashi, A. Nishigaito, T. Fujisato, Y. Moritan, and *T. Yamaoka, Peripheral nerve regeneration and electrophysiological recovery with CIP-treated allogeneic acellular nerve, Journal of Biomaterials Science Polymer Edition, 22, 627-640 (2011)
  4. *K. Sawada, D. Terada, T. Yamaoka, S. Kitamura, and T. Fujisato, Cell removal with supercritical carbon dioxide for acellular artificial tissue, Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 83(6), 943-949 (2008)

最終更新日 2016年07月01日

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