網目構造の精密な制御によるTetra-PEGゲルの低摩擦化と医用材料への応用

通过精确控制网络结构实现Tetra-PEG凝胶的低摩擦及其在医疗材料中的应用

基本信息

批准号：
12J07983
负责人：
赤木友紀
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07983/
关键词：
ハイドロゲル引裂試験靭性均一網目構造高強度弾性率

项目摘要

申請者は本年度内に以下の事項について明らかにした。(1) Tetra-PEGゲルの引裂試験 : 引裂試験を行うことで、材料に亀裂があった場合にどれくらいのエネルギーを加えると破壊するかを表すパラメータである破壊エネルギーを見積もることができる。従来、最も用いられているモデルにLake-Thomas modelがある。先行研究より、引裂試験から得られた実験値と理論値はスケーリングでは一致するが、絶対値では実験値が理論値より高い値を示すことが報告させている。しかしながら、エラストマーの破壊についての詳細な評価は極めて困難であり、その原因についても明らかにされていなかった。Tetra-PEGゲルを用いた本研究の破壊エネルギーの評価より、その詳細な描像を明らかにすることに成功した。(2) Tetra-PEGゲルのin vivo評価 : Tetra-PEGゲルをマウスの皮下で作製し、ゲルが生体内で作製可能かどうか、また、ゲルが生体内で使用可能かどうかの指標となる安全性評価を行った。Tetra-PEGゲルは、作製時の濃度や混合状態によって、作製させるゲルの物理特性が変化する。また、アミノ基と活性エステル基の反応であるため、生体内での反応が円滑に進行するかも懸念される。しかしながら、マウスを用いた実験結果から、生体内でもin vitroと同様に、on siteでゲルが作製されることが確認された。一方、安全試験の結果ではやや炎症が確認され、また、in vitroに比べてゲルの分解が早いことが示唆された。In vivoの評価には、更なる研究が必要になると考えられる。

申请人在本会计年度内披露了以下事项。 (1) Tetra-PEG凝胶的撕裂测试：通过进行撕裂测试，可以估计断裂能，断裂能是指示如果存在裂纹则必须施加多少能量才能使材料断裂的参数。最常用的模型是 Lake-Thomas 模型。此前的研究报道称，尽管撕裂测试获得的实验值与理论值在缩放比例上相符，但就绝对值而言，实验值显示出高于理论值的值。然而，对弹性体破坏的详细评估极其困难，并且其原因尚未明确。通过在本研究中使用 Tetra-PEG 凝胶评估断裂能，我们成功地阐明了其详细情况。 (2)Tetra-PEG凝胶的体内评价：Tetra-PEG凝胶是在小鼠皮下生产的，其安全性是凝胶是否可以在体内生产以及是否可以在体内使用的指标。执行。 Tetra-PEG 凝胶的物理性质根据生产过程中的浓度和混合条件而变化。此外，由于反应是氨基与活性酯基之间的反应，因此担心该反应在体内顺利进行。然而，使用小鼠进行的实验结果证实，凝胶可以在体内和体外现场产生。另一方面，安全性测试的结果显示观察到了一些炎症，也表明凝胶比体外分解得更快。体内评估需要进一步研究。