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NIMS和築波大學開發出呼吸也不會漏氣的肺部手術粘合劑

2019年02月26日 生物醫藥
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日本物質材料研究機構(NIMS)與築波大學組成的研發小組,開發了一種用來在肺癌等肺部切除手術後封閉肺部表面缺損的新型粘合劑。與以往的材料相比,這種粘合劑擁有約2倍的貼合性和約1.4倍的耐壓力度。對源自明太魚的食用明膠進行化學修飾後,便可將其用作即使呼吸也不會漏氣的肺部粘合劑,目前已在豬的切除肺上進行了驗證。該粘合劑有望取代目前主流的源自血液的粘合劑,臨牀前試驗階段的成果備受期待。

NIMS和築波大學開發出呼吸也不會漏氣的肺部手術粘合劑

在豬的切除肺上使用粘合劑,肺部擴張時的粘合劑貼合性比較

在肺癌等肺部切除手術中,即便使用縫合帶也無法完全防止手術部分漏氣的情況,因此會使用透過人體血液調變的纖維蛋白粘合劑。這種纖維蛋白粘合劑源自人體,因此生物相容性比較高,但存在的問題是,對組織和臟器的粘合強度比較低,而且肺部隨着呼吸擴張和收縮時的貼合性不足。

爲解決上述課題,此次透過組織粘合性較高的疎水基(癸醯基)對源自明太魚的食用明膠進行化學修飾,利用由此獲得的癸酰化塔拉明膠和具有臨牀使用經驗的聚乙二醇系交聯劑,開發了呼吸系統外科用粘合劑。在實施切除的豬肺部的一定面積(900mm2)塗覆這種粘合劑後,肺部擴張,表面積達到2.9倍時,粘合劑也沒有剝離,貼合性約爲纖維蛋白粘合劑的2倍,顯示出了優異的性能。這表示,即使手術後進行呼吸,粘合劑也會完全貼合在肺表面。

另外,研發小組在豬的切除肺上開啟一個直徑10mm的小孔,使用該粘合劑應答,具有52.3cmH2O的耐壓力度。約爲纖維蛋白粘合劑(37.5cmH2O)的1.4倍,應該能充分承受咳嗽時的氣道壓力升高。此外,粘合劑適應患部後5秒内就會硬化,而且具有隨着生物組織的開墾,在活體內分解和吸收的特性。

預定透過日本物質材料研究機構與築波大學的醫學工程合作研究,推進臨牀前開發,從而確立非臨牀概念驗證(POC:Proof Of Concept)。

本研究由日本物質材料研究機構功能性材料研究基地生物功能領域的田口哲志組長與築波大學醫學醫療系的佐藤幸夫教授等組成的研發小組實施。

相關研究成果已於2019年2月18日在學術雜誌《Annals of Thoracic Surgery》的網路版公開,還預定在2019年2月27日舉行的AMED成果報告會上發佈。

文 JST客觀日本編輯部

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