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» 2017年04月06日 15時00分 UPDATE

医療機器ニュース:ハイドロゲルを用いた長期埋め込み可能な人工硝子体を開発

東京大学は、長期埋め込みが可能な人工硝子体の開発に成功したと発表した。液状のまま眼の中に注入でき、内部で速やかにゲル化するハイドロゲル材料を作製して、動物モデルでその安全性を確認した。

[MONOist]

 東京大学は2017年3月3日、長期埋め込みが可能な人工硝子体の開発に成功したと発表した。同大学大学院工学系研究科の酒井崇匡准教授(バイオエンジニアリング専攻)と、筑波大学医学医療系の岡本史樹講師(眼科学)による研究成果だ。

 高分子と水から成るハイドロゲルは、生体軟組織に似た組成を持っている。特に、インジェクタブルゲルは液状で生体内に注入でき、生体内でゲル化するもので、さまざまな医療用途への応用が期待されている。しかし、生体内でゲル化を誘起する反応が周辺組織に刺激を与えることや、生体内で周囲の水を吸い込んで膨らみ、周辺組織を圧迫するといった問題があった。

 同研究グループは、新たな分子設計によって生体内に直接注入できる、含水率が高い高分子ゲル材料(Oligo-TetraPEGゲル)を作製した。ハイドロゲルの高分子は毒性を発揮する可能性があるため、このゲルでは高分子の濃度を極限まで低減した(高分子濃度1%以下)。一般に高分子濃度を1%以下まで下げると、注入後ゲル化に必要な時間が延びてしまうが、このOligo-TetraPEGゲルは、10分以下でゲル化できる。

 また、ゲルが作製されてから分解されるまでの全期間で、膨潤圧を周辺組織に影響をおよぼさないレベル(1kPa以下)まで低減できた。さらに、ゲル化過程を含めて、周辺組織に対する毒性・刺激性も容認可能なレベルまで低減した。こうして、液状のまま眼の中に注射で注入でき、内部で速やかにゲル化する人工硝子体の開発に成功した。

 研究グループは、同技術を動物モデル(ウサギ)に用いて、同ゲルによる網膜剥離の長期にわたる治療も成功させた。人工硝子体として1年以上、なんの副作用も起こさず使用できることを確認した。

 この人工硝子体を用いることで、網膜疾患に対して行われる硝子体手術の合併症や眼への負担が大幅に軽減する。従来は、術後に患者のうつ伏せ管理や再手術が必要だったが、将来的には全ての硝子体手術を日帰り手術にできる可能性があるという。また、今回開発した高分子ゲル材料は、癒着防止剤や止血剤、再生医療用足場材料などへの応用も期待されている。

photo 今回開発されたインジェクタブルゲルの作製方法の概念図。低濃度の高分子からゲルを作る困難を2つの段階に分割することにより、生体内でのゲル作成時間を大幅に短縮した
photo 動物モデルでの実験

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