ECMOでも使用!抗血栓性高分子の機能発現メカニズムを解明

~血液成分をバリアする層の足場となる水分子の解析に成功~

ポイント

・新型コロナウィルス感染症のECMO治療のためにも優れた抗血栓性材料が必要
・抗血栓高分子PMEAの抗血栓性発現のメカニズムを世界で初めて解明
・新たな抗血栓性材料の創製を支える研究成果であり、今後の医療技術の躍進に貢献

概要

 新型コロナウィルス感染症が世界的な問題となっている近年、体外式膜型人工肺(ECMO)を用いた治療が重症患者の命を繋ぐ砦として利用されています。しかし、ECMOの利用には血液循環に伴う回路内部での血栓形成が原因で長期間にわたる使用が不可能という制限があり、これが医療スタッフの不足という深刻な問題の原因の1つとなっています。この問題を解決するために、長期間の使用に耐えうるような、優れた抗血栓性を有する材料の開発が求められています。
 九州大学先導物質化学研究所の田中賢教授、村上大樹助教、西村慎之介学術研究員らの研究グループは、東京大学物性研究所の原田慈久教授らとの共同研究により、実際にECMOの回路内壁コーティングにも使用されているポリ(2-メトキシエチルアクリレート)(PMEA)の抗血栓性が発現するメカニズムの解明に成功しました。
 PMEAと血液成分との界面には特殊な構造の水がバリア層として存在していることが予想されていました。本研究では高輝度放射光施設SPring-8での軟X線を中心とした精密な電子状態の解析により、バリア層の形成に先立って、PMEAと水の相互作用によって界面にナノメートル(10-9メートル)サイズのミクロ相分離構造が形成し、その相分離構造の特定の部位に吸着したわずかな量の水分子が足場となり、その後のバリア層の成長が起こることを解明しました。
 この発見は既製品を超える性能を持つ新たな抗血栓性材料を創製するための設計指針を与えるもので、新型コロナウィルス対策のみでなく、今後の超高齢社会を支える医療技術の躍進のためにも極めて重要な研究成果であり、幅広い展開が期待されます。
 本研究成果はアメリカ化学会発行の学術雑誌Langmuirで2022年1月7日に公開されました。

詳細

九州大学プレスリリースをご参照ください。

「QRECにおける起業家教育 〜SDGsのイノベーションを実現するために〜」(第35回 Q-AOS Brown Bag Seminar Series)

【オンラインのみへ変更】第12回九州工学教育協会シンポジウム「企業連携教育とDX」

関連記事

  1. 組織の細胞集団に潜む幹細胞のエピゲノム解析手法を…

    〜 がん組織の精密プロファイリングに成功 〜 筋肉や肝臓といった組織…

  2. 無機機能性材料の特性を向上させる新しい手法を開発…

    〜困難だったアニオン(陰イオン)の組成を電気化学で 容易に制御〜…

  3. 第78回アジア・オセアニア研究教育機(Q-AOS…

    工学研究院 応用化学部門片山 佳樹 教授九州大学アジア・オセアニ…

  4. マイクロ空間内に均一な原子層を形成させる新技術

    ~ 狭窄空間内への新たな原子層堆積手法の開発 ~ ポイント・き…

  5. AIMaP公開シンポジウム「数学イノベーションは…

    AIMaP公開シンポジウム「数学イノベーションは社会を変革できるか〜AIMa…

  6. 中山敬一主幹教授が持田記念学術賞を受賞

    〜中山敬一主幹教授が持田記念学術賞を受賞しました~中山敬一主幹教…

  7. 西田 基宏教授(生理学分野)が2022年度 第8…

    〜西田 基宏教授(生理学分野)が2022年度 第81回西日本文化賞【奨励賞 …

  8. 九州大学EUセンター (ジャン・モネ CoE 九…

    九州大学EUセンター (ジャン・モネ CoE 九州) ジャン・モネ・セミナー…