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» 2020年12月09日 15時00分 公開

医療機器ニュース:小さな切開で細胞シートを心臓に移植できるデバイスを開発

京都大学は、iPS細胞などから作られた細胞シートを、手術負担の少ない内視鏡を用いて心臓表面に移植するためのデバイスを開発した。成人男性の3Dプリントシミュレーターを用いて、確実かつ歪みなく、細胞シートを移植する手技を確立した。

[MONOist]

 京都大学は2020年11月20日、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)などから作られた細胞シートを、手術負担の少ない内視鏡を用いて心臓表面に移植するためのデバイス「Endoscopic Cell Sheet delivery Device(ECSheeD:エクシード)」を開発したと発表した。芦森工業、ニッケ・メディカルとの共同研究による成果だ。

キャプション 「ECSheeD」を用いた細胞シート移植イメージ(クリックで拡大) 出典:京都大学

 この内視鏡的細胞シート移植デバイスは、太さが異なる2種類のフレームを組み合わせた構造で、細胞シートを体内にスムーズに運ぶことができる。細胞シートは、移植前はフレーム内に小さく収納されており、体内の目的地で広げる。

 デバイスには、細胞シートをスムーズに開閉できるように、適度な硬さを持つエラストマー製の貼付装置が備え付けられている。また、心臓表面に細胞シートを移植する際に歪まないよう、貼付装置には表面を濡らせるチューブを取り付けた。体内で先端から徐々に折り曲げられる機能も有している。

キャプション 「ECSheeD」の外観および機構(クリックで拡大) 出典:京都大学

 ECSheeDの実証には、クロスメディカルの協力の下、CTデータから作製した成人男性の3Dプリントシミュレーターを利用。ECSheeDを小さな切開から心臓近くまで進め、カメラで位置確認しながら心臓表面にナイロンメッシュに載った細胞シートを移植した。さまざまな条件を検討した結果、最終的に確実かつ歪みなく、細胞シートを移植する手技を確立した。

キャプション 3Dプリントシミュレーター(写真提供:クロスメディカル)(クリックで拡大) 出典:京都大学
キャプション シミュレーター心臓表面への細胞シート移植(緑の破線部分) 出典:京都大学

 iPS細胞などを用いた心臓再生医療では、細胞シートを貼る際に大きく切開して心臓を露出する手法が一般的だ。こうした手術は、合併症や術後の痛みなど、患者の負担が大きい。今回開発したデバイスを応用することで、安全で負担の少ない心臓再生医療の普及が期待される。

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