生体吸収性材料による機能的連続体の開発とその医療への応用

Material type: 文書・図像類

Author: 坂本, 二郎ほか

Publisher: 金沢大学新学術創成研究機構

Publication date: 2003-03

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Note (General)：: 本研究では,生体吸収性材料による機能的連続体の応用として,薬物送達システム(Drug Delivery System : DDS)を考えた.DDSでは副作用低減の観点から薬物を作用部位に安全かつ効果的に導くことが要求されており,薬物を封入したカプセルでこれを実現する場合,カプセルの分解速度を制御する...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 生体吸収性材料による機能的連続体の開発とその医療への応用
Author/Editor: 坂本, 二郎
Satakoto, Jiro
Author Heading: 坂本, 二郎
Satakoto, Jiro
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学新学術創成研究機構
Publication Date: 2003-03
Publication Date (W3CDTF): 2003-03
Alternative Title: Development of Functional Continua Made of Bio-absorbable Material and Its Application for Medical Technology
Periodical title: 平成14(2002)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2002 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2001-2002
Volume: 2001-2002
Pages: 115p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 生体吸収性材料
機能的連続体
薬物送達システム
ポリL乳酸
生体医療工学
材料力学
残留応力
Bio-absorbable Material
Functional Continua
Drug Delivery System
Poly-L-Acid
Bio-Medical Engineering
Mechanics of Materials
Residual Stress
Target Audience: 一般
Note (General): 本研究では,生体吸収性材料による機能的連続体の応用として,薬物送達システム(Drug Delivery System : DDS)を考えた.DDSでは副作用低減の観点から薬物を作用部位に安全かつ効果的に導くことが要求されており,薬物を封入したカプセルでこれを実現する場合,カプセルの分解速度を制御する必要がある.しかし,カプセルのサイズだけで任意の分解特性を得ることは困難である.そこで,本研究ではDDSのカプセルを生体吸収性材料による機能的連続体と考えて形状を設計し,さらにはこれに予め残留応力を与えることで,分解速度や薬物放出時の挙動が調整できるものと考えた.この可能性を確認するため,生体吸収性材料であるポリL乳酸(PLLA)を用いて二次元的な機能的連続体を作製し,これに残留応力が作用するような加工を施した上で,ギ酸を生体内の環境と見たてて分解実験を行い,残留応力が分解時の挙動に及ぼす影響について検討した.具体的には,二次元の機能的連続体として部分によって厚さの異なる不等厚リングをPLLAで作製し,その一部を切り取ってできる断面を改めて接合して不等厚リングの全域にわたり残留応力を発生させる.リングの切り取る部分の大きさを変えることにより発生する残留応力も変化することができるが,材料力学における曲がりばりの理論を用いて,リングの切取り角と最大残留応力の関係を明らかにした.残留応力を作用させた不等厚リングと,そうでないものとでリングが破断するまでの分解の様子を比較した結果,残留応力を有するものの方が著しく分解速度が速く,破断時のリングの開き量もやや大きいという結果が得られた.これにより,生体吸収性材料で不等厚の連続体を作製し,厚さ分布と残留応力の大きさを変えることで,破断に至るまでの分解時間制御が可能で,DDSへの応用における有効性が明らかとなった.
In this study, functional continua made of bio-absorbable material were applied to drug delivery system (DDS). It is necessary to control of absorption time of drug capsule made of bio-absorbable material in drug delivery system, in order to release the drug concentrated at an affected part. It is difficult to control absorption of the drug capsule only by changing size of the capsule. Shape of DDS capsule was designed by considering as a functional continuum made of bio-absorbable material. Drug capsule with non-uniform thickness is useful to control the absorption time because capsule break and drug release occur at a thinnest part of the capsule. Mechanical stress occurred in bio-absorbable material also affect to its absorption ratio, so it is possible to control the absorption time by varying residual stress value if residual stress is given for the drug capsule of DDS. We investigated effect of the non-uniform shape and residual stress to the absorption time in two-dimensional ring made of bio-absorbable material. A Two-dimensional ring with non-uniform thickness was made of PLLA. A part of the ring was cut off and adhere the cutting face again to generate residual stress along the ring. Residual stress depends on cut off length of the ring, and it was determined by curved beam theory. Absorption examination of the ring was carried out in HCOOH solution for the case with and without residual stress. From the results, absorption time of the ring with residual stress was shorter than the case with no residual stress. It was established absorption time of drug capsule in DDS was controllable by capsule shape with non-uniform thickness and residual stress. The method proposed in this study is applicable to design the drug capsule of DDS in case of necessity of precise absorption time control.
研究課題/領域番号:13650079, 研究期間(年度):2001-2002
出典：「生体吸収性材料による機能的連続体の開発とその医療への応用」研究成果報告書　課題番号13650079 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00053223
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=46896&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=46896&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650079/
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA