従来の接着技術には手技の煩雑さや長い硬化時間などの問題

岡山大学は5月24日、骨組織の主要構成成分であるリン酸カルシウムの多孔化制御により、真皮や肝臓などの生体軟組織と接着・脱着できる無機セラミックス系固体接着材を開発し、外科手術における内臓臓器の圧排が簡便に行えること確認したと発表した。この研究は、同大学術研究院医歯薬学域（歯）生体材料学分野の松本卓也教授、岡田正弘准教授（研究当時、現・東北大学大学院歯学研究科）、神戸大学大学院医学研究科肝胆膵外科学分野の福本巧教授、柳本泰明特命教授、大阪大学、九州大学の研究グループによるもの。研究成果は、「Advanced Healthcare Materials」オンライン版に掲載されている。

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生体組織の接合や体内埋め込み型医療用デバイスの生体内への固定といった目的のため、高分子製の縫合糸や化学硬化型の高分子接着材が現在広く使用されている。しかし、これら接着技術は、手技の煩雑さや長い硬化時間などの問題があり、より簡便かつ迅速に使用できる生体組織用接着材の開発が強く望まれている。また、接着用途に用いた後、簡便かつ組織に非侵襲で脱着できる材料にいたってはこれまでほとんど開発されていなかった。

リン酸カルシウム粉末を原料に多孔性を制御した接着プレートを開発

研究グループは、リン酸カルシウム（ハイドロキシアパタイト）の粉末を原料に、生体組織への接着／脱着を実現できるリン酸カルシウム系接着材の開発に着手した。リン酸カルシウムは元々生体骨組織の主要無機成分であり、生体親和性の高い材料として広く知られている。リン酸カルシウム微細ナノ粒子の合成、成形後、加熱処理し、多孔性を制御したプレートを作製した。

フィブリン系接着剤より3倍以上の接着強さ、組織に障害を残すことなく脱着可

生体組織との接着を検討したところ、水分移動を大きく妨げる角化層を有する表皮に対して接着力を示さない一方、角化層を有しない、真皮や腹腔内臓器に高い接着力を示した。また、この移動する水分は主に組織構成分子が保有する中間水であることも明らかにした。このアイデアは、骨発生過程における無機物と有機物の安定化状態の理解から着想したものだった。

また、開発したリン酸カルシウム系接着材は軟組織に軽く圧接するだけで瞬時に接着。接着力は従来から生体組織用接着剤として使用されるフィブリン系接着剤よりも3倍以上の接着強さであることもわかった。さらに、接着界面に大量の水分を供給することで、組織に障害を残すことなく脱着できることも確認した。実際、この材料を用いてブタ肝臓の圧排を実現した。滅菌などの取り扱いも容易であり、必要に応じて接着／脱着できる優れた軟組織用接着材として応用が期待される。

「研究成果は、簡便かつ迅速に強い接着力を示す生体親和性に優れた新しい接着材として、手術における臓器、組織の圧排や医療用デバイスの体内固定への応用など、外科処置の簡便化に寄与することが期待される」と、研究グループは述べている。（QLifePro編集部）